照相机和摄像元件单元的制作方法

文档序号:7904102阅读:186来源:国知局
专利名称:照相机和摄像元件单元的制作方法
技术领域
本发明涉及具有摄像元件的摄像元件单元或具有该摄像元件的照相机,其中摄像元件得到对应于照射在自身的光电转换面上的光的图像信号,例如涉及可更换摄影透镜的单反方式的数字照相机等照相机的改进。
背景技术
近年来,所谓的数字静止照相机、数字视频照相机等数字照相机等(下面简单地叫作数字照相机或照相机)普遍实用化并得到广泛普及,该类照相机的结构是使根据来自透过摄影光学系统(也叫摄影透镜)的被拍摄物体的光束(下面叫作被拍摄物体光束)形成的被拍摄物体像在配置在规定位置的固体摄像元件等,例如电荷耦合器件(CCDChargeCoupled Device,下面简单地叫作摄像元件)等的光电转换面上成像,利用该摄像元件等的光电转换作用生成表示希望的被拍摄物体像的电图像信号等,把基于该图像信号等的信号输出到例如液晶显示装置(LCDLiquid Crystal Display)等规定显示装置等上来显示图像等,或将摄像元件等生成的图像信号等作为规定形式的图像数据记录在规定的记录介质的规定记录区域上,再读出该记录介质上记录的图像数据,对该图像数据进行转换处理使之成为使用显示装置进行显示的最佳的图像信号后,根据处理完了的图像信号,显示与其相对应的图像。
在一般的数字照相机中,通常为了在摄影动作之前观察成为摄影对象的希望的被拍摄物体、设定包含该被拍摄物体的摄影范围而具有光学取景器装置。
作为该光学取景器装置,一般使用所谓单反方式的取景器装置,其结构是使用在摄影光学系统的光轴上配置的反射部件等将透过摄影光学系统的被拍摄物体光束的行进方向弯折,使观察用的被拍摄物体像成像在规定位置上,另一方面,在摄影动作时,把反射部件从摄影光学系统的光轴上退开,将被拍摄物体光束导向摄像元件的光接收面,即光电转换面,在该光电转换面上形成摄影用的被拍摄物体像。
并且,近年来,一种所谓的可更换透镜形式的数字照相机普遍被实用化了,其结构是在具有单反方式的取景器装置同时,相对照相机主体自由拆装摄影光学系统,通过在用户希望的时候任意拆装更换希望的摄影光学系统,在一个照相机主体上选择性地使用多种摄影光学系统。
在这种可更换透镜的形式的数字照相机中,从照相机主体取下该摄影光学系统时,在空气中浮游的尘埃等可能侵入照相机主体内部。另外,由于在照相机主体内部配置例如快门、光圈机构等机械动作的各种机构,也可能从这些机构等的动作中产生垃圾等。
另一方面,从照相机主体取下摄影光学系统时,配置在该摄影光学系统后面的摄影元件的光接收面(也叫光电转换面)暴露于照相机内部的外部空气中,因此尘埃等会附着在摄像元件的光电转换面上。
此外,现有的可更换透镜的数字照相机等中,一般是在摄像元件的光电转换面和摄影光学系统之间的空间中设置各种光学部件,如保护摄像元件的光接收面的保护玻璃、光学低通滤波器、红外线截止滤波器(cutfilter)等。因此,这些各种光学部件的表面也会附着上述尘埃等。
现有的数字照相机等中,在摄像元件的光电转换面和各种光学部件的表面上附着尘埃等的情况下,透过摄影光学系统到达摄像元件的光电转换面的被拍摄物体光束的一部分被该尘埃等挡住,在光电转换面上形成规定的影子。这样,根据此时摄像元件取得的图像信号的图像中写入了该尘埃等引起的影子等。这种情况导致该图像图像质量变差。
因此,关于在现有的数字照相机等中,通过构成为从外部密封各种光学部件和摄像元件的光电转换面之间的空间的密封空间以构成防止尘埃等对该空间的侵入的防尘结构的方案已经提出了多种。
但是,构造了这种防尘结构时,该单元的最前面侧的表面,即配置摄影光学系统一侧的面,也就是透过该摄影光学系统后的被拍摄物体光束入射的入射面的表面上依然可能附着尘埃等。
尤其是,在可更换透镜的数字照相机等中,作为其快门机构,通常采用在摄像元件附近设置的焦平面方式的快门机构。但是,这种焦平面方式的快门机构具有多个动作部件构成,因此其动作时多少会产生尘埃等。
因此,在例如专利序号第2809133号公报等中公开了一种方案它使得即便在摄像元件(光电转换元件)的前面侧上设置的光学部件等的表面上附着尘埃等也不对基于得到的图像信号的图像产生影响。
上述2809133号特许公报公开的摄像元件单元在密封光电转换元件(摄像元件)的组件(单元)中,由指定的条件式规定光束入射面和光电转换元件的光接收面(光电转换面)的间隔尺寸,通过满足该条件式的间隔尺寸,设定该组件的光束入射面和光电转换元件的光接收面的各自的位置。
据此,即便是组件的光束入射面上附着尘埃等,也可抑制由于该尘埃等产生的影子对基于光电转换元件得到的电信号的光学像的影响。
但是,上述2809133号特许公报的公开的方案是用于进行焦点检测的光电转换元件的组件中的技术,是进行焦点检测中得到没有障碍的光学像的有效方案,然而在以例如由摄像元件取得表示图像的图像信号本身为目的的数字照相机等照相机的摄像元件单元中不能原样使用该方案。即,即便是焦点检测精度没有障碍的图像信号(图像),根据取得的图像信号显示光学像时也会产生障碍。
该公报公开的方案中没有考虑尘埃的大小,因此产生下面的问题。
即,该公报的方案中,由附着于组件的光束入射面上的尘埃等形成的影子的大小根据规定的计算式规定。这种情况下,通过将尘埃等形成的影子大小设定为光电转换元件的像素间隔(间距)的15倍以上,可抑制该影子对光电转换元件的光接收面上形成的图像产生的影响。
但是,由于尘埃等形成的影子的大小当然依赖于该尘埃等的大小。并且该尘埃等越大,其影子在光电转换面上越宽,此时该影子的浓度不会变薄。因此,该影子对光电转换元件的光接收面上形成的图像产生坏影响,从而导致基于由此得到的图像信号的图像的图像质量变差。
即,即便是根据由上述公报公开的方案所规定的距离尺寸规定组件的光束入射面,由于附着于其光束入射面的尘埃等的大小,会使该尘埃等产生的影子对图像产生坏影响。
与此相反,在上述公报中公开的方案中,在通过计算规定的组件的光束入射面和光电转换元件的光接收面的间隔尺寸来构成的情况下,在有些认为由于附着于其光束入射面的尘埃等的大小,其影子可能对图像产生坏影响的情况下,实际上也有不产生故障的情况。
该上述公报的方案的矛盾点是由于在该公报的方案中未考虑尘埃等的大小而引起的。

发明内容
本发明的目的是提供一种照相机和该照相机中使用的摄像元件单元,在设置于摄像元件前面侧的光学部件的表面上附着的尘埃等所形成的影子不对基于摄像元件取得的图像信号形成并显示的图像产生坏影响。
简单来说,第一发明的照相机的特征在于,具有摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;摄影透镜,其使被拍摄物体像入射到上述摄像元件的光电转换面上;图像信号处理电路,其将作为与在上述摄像元件的光电转换面上成像的像对应的信号从该摄像元件得到的图像信号转换为适合于记录的形式的信号;防尘部件,其整体上为圆形或多边形的板状,并且至少在从自身中心沿放射方向具有规定宽度的区域构成透明部,该透明部与在摄像元件的前面侧隔开预定间隔相对配置,该部件的上述摄影透镜侧的面和上述摄像元件的光电转换面的间隔在空气中的等效光路长度为5mm以上;密封结构部,其在上述摄像元件与上述防尘部件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述防尘部件周边侧密封上述空间部。
第二发明的照相机的特征在于,包括摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;光学部件,其与上述摄像元件的前面侧隔开规定间隔相对配置;密封结构部,其在上述摄像元件和上述光学元件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述光学部件周边侧密封上述空间部,并且,设定上述光学部件的相对上述摄像元件的面的相反侧的一面与上述摄像元件的光电转换面的间隔尺寸,使得在该间隔尺寸下,位于上述光学部件的一面的表面上的直径为摄影透镜的射出光瞳直径的1/10以下的物体在上述光电转换面上形成的影子的浓度是上述光学部件的一面位于从上述光电转换面开始在空气中的等效光路长度为1mm的位置上时上述物体所形成的影子浓度的大致5%以下。
第三发明的摄像元件单元的特征在于包括摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;光学部件,其与上述摄像元件的前面侧隔开规定间隔相对配置;密封结构部,其在上述摄像元件和上述光学元件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述光学部件周边侧密封上述空间部,并且,不形成位于上述光学部件的相对上述摄像元件的面的相反侧的一面上的物体的阴影的条件是假设摄影透镜的射出光瞳直径为ΦD、物体直径为Φd、从射出光瞳位置到上述摄像元件的光电转换面在空气中的等效光路长度为A时,上述物体和上述摄像元件的光电转换面之间在空气中的等效光路长度L满足公式L>A×d/D。
第四发明的摄像元件单元的特征在于包括摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;光学部件,其与上述摄像元件的前面侧隔开规定间隔相对配置;密封结构部,其在上述摄像元件和上述光学元件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述光学部件周边侧密封上述空间部,并且,上述光学部件的相对上述摄像元件的面的相反侧的一面和上述摄像元件的光电转换面的间隔设定成如下的间隔尺寸该间隔尺寸使得在上述摄像元件的光电转换面上不形成位于上述光学部件的相对上述摄像元件的面的相反侧的一面上的物体的阴影。
第五发明的照相机的特征在于包括摄影透镜;摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;光学部件,其与上述摄像元件的前面侧隔开规定间隔相对配置;密封结构部,其在上述摄像元件和上述光学元件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述光学部件周边侧密封上述空间部,并且上述摄影透镜侧的上述光学部件的面与上述摄像元件的光电转换面的间隔设定成如下的间隔尺寸该间隔尺寸使得在上述摄像元件的光电转换面上不形成位于上述摄像透镜的上述光学部件的一面上的物体的阴影。
通过下面的说明中可更加明了本发明的这些和其他目的与优点。
根据本发明,提供一种照相机和该照相机中使用的摄像元件单元,其中附着在设置于摄像元件前面侧的光学部件的表面上的尘埃等所形成的影子不对基于摄像元件取得的图像信号形成并显示的图像产生坏影响。


图1是切断本发明的第一实施例的照相机的一部分来简略表示其内部结构的透视图;图2是简略表示图1的照相机的主要电结构的结构框图;图3是取出图1的照相机的摄像元件单元的一部分的图,分解表示该摄像元件单元的主要部分的分解透视图;图4是在组装了图1的照相机的摄像元件单元的状态下切断一部分进行表示的透视图;图5是沿着图4的切断面的剖面图;图6是仅取出图1的照相机的摄像元件单元中的防尘滤波器和与其一体设置的压电元件的正面图;图7表示对图6的压电元件施加电压时的防尘滤波器和压电元件的状态变化,是沿着图6的7-7线的剖面图;
图8表示对图6的压电元件施加电压时的防尘滤波器和压电元件的状态变化,是沿着图6的8-8线的剖面图;图9是仅取出图1的照相机的摄像元件单元中的防尘滤波器和与其一体设置的压电元件的正面图;图10表示对图9的压电元件施加电压时的防尘滤波器和压电元件的状态变化的其它例子,是沿着图9的10-10线的剖面图;图11表示对图9的压电元件施加电压时的防尘滤波器和压电元件的状态变化的其它例子,是沿着图9的11-11线的剖面图;图12是本发明的概念图;图13表示从本发明的照相机的摄像元件的光电转换面到尘埃等物体存在的位置的距离与该物体在光电转换面形成的影子的浓度之间的关系图;图14是取出本发明的第二实施例的照相机的摄像元件单元的一部分进行表示的图,是切断组装状态下的该摄像元件单元的一部分进行表示的透视图;图15是沿着图14的切断面的剖面图;图16是取出本发明的第三实施例的照相机的摄像元件单元的一部分进行表示的图,是切断组装状态下的该摄像元件单元的一部分进行表示的透视图;图17是沿着图16的切断面的剖面图。
具体实施例方式
首先,在下面对于本发明的第一实施例的照相机说明其简要结构。
图1、图2是表示本发明的第一实施例的照相机的简要结构的图,图1表示切断该照相机的一部分,简要表示其内部结构的透视图,图2是简要表示该照相机的主要电结构的结构框图。
本实施例的照相机1由分别构成的照相机主体部11和透镜镜筒12构成,二者(11,12)彼此可自由拆装地构成。
透镜镜筒12在内部保持由多个透镜及其驱动机构等构成的摄影光学系统(也叫摄影透镜)12a。该摄影光学系统12a由例如多个光学透镜等构成,使得通过使来自被拍摄物体的光束透射来把该被拍摄物体光束形成的被拍摄物体的像成像在规定位置上(后述的摄像元件27的光电转换面27h上,参考图5)。并且,该透镜镜筒1 2配置成向照相机主体部11的前面突出。
该透镜镜筒12采用现有照相机等中通常使用的镜筒。因此其详细结构不作说明。
照相机主体部11在内部具有各种构成部件等,并且是在其前面具有摄影透镜安装部11a的所谓单反方式的照相机,该摄影透镜安装部11a用作将保持摄影光学系统12a的透镜镜筒12配置成可自由拆装结构的连结部件。
即,在照相机主体部11的前面侧的大致中央部形成能把被拍摄物体光束导向该照相机主体部11内部的具有规定口径的曝光用开口,在该曝光用开口的周边部形成摄影透镜安装部11a。
照相机主体部11的外表面侧上,除了在其前面配置上述的摄影透镜安装部11a之外,在上表面部和背面部等规定位置上配置用于使照相机主体部11动作的各种操作部件,例如产生用于使摄影动作开始的指示信号等的释放按钮17。这些操作部件与本发明没有直接关系,因此为避免附图复杂化,释放按钮17以外的图示和说明从略。
如图1所示,在照相机主体部11内部在各个规定位置上配置着各种构成部件例如为了把摄影光学系统(透镜)12a形成的希望的被拍摄物体像形成在与摄像元件27(参考图2)的光电转换面27h(参考图5)不同的规定位置上而设置的构成所谓观察光学系统的取景器装置13;备有控制被拍摄物体光束向摄像元件27的光电转换面的照射时间等的快门机构等的快门部14;包含该快门部14的由摄像元件27和作为防尘部件的防尘滤波器21(后面详细说明)等构成的组件即摄像元件单元15,其中该摄像元件27得到与基于透过摄影光学系统12a的被拍摄物体光束所形成的被拍摄物体像对应的图像信号,该防尘滤波器21配置在该摄像元件27的光电转换面27h的前面侧的规定位置上并预防尘埃等向该光电转换面的附着;安装构成对摄像元件27取得的图像信号进行各种信号处理的图像信号处理电路16a(参考图2)等电路的各种电子部件的主电路基板16等多个电路基板(图1中仅表示出电路基板16)等。
取景器装置13由下列部件构成反射镜13b,其用于把透过摄影光学系统12a的被拍摄物体光束的光轴弯曲导向观察光学系统一侧;达哈棱镜13a,其接收该反射镜13b射出的光束来形成正向的正像;目镜13c,其对该达哈棱镜13a形成的像进行放大形成最适合观察的像。
反射镜13b可在从摄影光学系统12a的光轴退开的位置和该光轴上的规定位置之间自由移动,在通常状态下,在摄影光学系统12a的光轴上以相对该光轴具有规定角度,例如45度来配置。由此,透过摄影光学系统12a的被拍摄物体光束在该照相机1处于通常状态时,由反射镜13b把该光轴弯折,反射向在该反射镜13b上方配置的达哈棱镜13a侧。
另一方面,该照相机1在摄影动作中,在其实际的曝光动作中,该反射镜13b移动到从摄影光学系统12a的光轴退开的位置。借此,被拍摄物体光束导向摄像元件27侧,照射到其光电转换面27h。
快门部14采用的例如焦平面方式的快门机构、控制该快门机构的动作的驱动电路等与现有的照相机等中普遍使用的相同。因此,说明这些详细结构的说明。
该照相机1内部如上所述配置多个电路基板,构成各种电路。该照相机1的电构成如图2所示例如如下构成作为统一控制该照相机1整体的控制电路的CPU41;实施根据摄像元件27取得的图像信号转换为适合于记录的形式的信号的信号处理等各种信号处理的图像信号处理电路16a;暂时记录该图像信号处理电路16a处理完的图像信号和图像数据以及附随于其的各种信息等的工作存储器16b;把该图像信号处理电路16a生成的规定形式的记录用图像数据记录在规定区域中的记录介质43;电连接该记录介质43和本照相机1的电路构成的记录介质接口42;显示图像用的液晶显示装置(LCD)等构成的显示部46;电连接该显示部46和本照相机1之间、接收图像信号处理电路16a处理完的图像信号并生成使用显示部46进行显示的最佳的显示用图像信号的显示电路47;干电池等二次电池等构成的电池45;接收来自由该电池45或规定的连接电缆等(未示出)供给的外部电源(AC)的功率并控制来使本照相机1动作、对各电路进行供电的电源电路44;作为驱动摄像元件单元15中包含的防尘滤波器21的电路的由振荡器等构成的防尘滤波器驱动部48等。
接着在下面详细说明本实施例的照相机1的摄像元件单元15的详细结构。
图3、4、5表示取出本实施例的照相机1的摄像元件单元的一部分进行表示的图,图3是分解表示该摄像元件单元的主要部分的分解透视图,图4是切断表示组装状态下的该摄像元件单元的一部分的透视图,图5是沿着图4的切断面的剖面图。
本实施例的照相机1的摄像元件单元15如上所述是由包含快门部14的多个部件构成的单元,从图3到图5中,留下其主要部分进行显示,省略快门部14的图示。为表示各构成部件的位置关系,图3到图5中,配合主电路基板16进行图示,该主电路基板16设置在该摄像元件单元15附近、安装摄像元件27并安装图像信号处理电路16a和工作存储器16b等构成的摄像系统的电路。该主电路基板16自身的详细说明,由于可采用现有的照相机中通常使用的那些,因此省略其说明。
摄像元件单元15包括CCD等构成的、得到与透过摄影光学系统12a照射在自身的光电转换面27h上的光对应的图像信号的摄像元件27;固定支撑该摄像元件27的薄板状部件构成的摄像元件固定板28;配置在摄像元件27的光电转换面27h一侧上、为了从透过摄影光学系统12a照射的被拍摄物体光束去除高频成分而形成的光学元件光学低通滤波器(Low PassFilter下面简称光学LPF)25;配置在该光学LPF 25和摄像元件27之间的周边部上、由大致框状的弹性部件等形成的低通滤波器支承部件26;容纳并固定保持摄像元件27的同时把光学LPF25严格支撑在其周边部位及其附近部位上并配置成将规定部位与后述的防尘滤波器支承部件23严密接触的摄像元件容纳外壳部件24(下面简称CCD外壳24);配置在该CCD外壳24的前面侧上把防尘滤波器21(防尘部件)紧贴支撑在其周边部位及其附近部位的防尘滤波器支承部件23;由该防尘滤波器支承部件23支撑的作为防尘部件的防尘滤波器21,该防尘滤波器21在作为摄像元件27的光电转换面27h侧的光学LPF 25的前面侧,与该光学LPF25在保持隔开规定间隔的规定位置上相对配置;在该防尘滤波器21的周边部配置并作为对该防尘滤波器21施加规定的振动的加振用部件的、例如压电陶瓷等机电转换元件等构成的压电元件22;把防尘滤波器21气密地接合固定于防尘滤波器支承部件23并固定保持的由弹性体构成的推挤部件20等。
摄像元件27通过在自身的光电转换面27h上接收透过摄影光学系统12a的被拍摄物体光束并进行光电转换处理,取得与该光电转换面27h上形成的被拍摄物体像对应的图像信号,它可采用例如电荷耦合器件(CCD)。
该摄像元件27经摄像元件固定板28安装在主电路基板16的规定位置。该主电路基板16上如上所述一起安装着图像信号处理电路16a和工作存储器16b等,来自摄像元件27的输出信号,即通过光电转换处理得到的图像信号传送至图像信号处理电路16a等。
该图像信号处理电路16a中进行的信号处理是,例如由摄影透镜安装部11a上安装的透镜镜筒12内部保持的摄影光学系统12a把作为对应在摄像元件27的光电转换面27h上成像的像的信号从该摄像元件27得到的图像信号转换为适合记录的形式的信号的处理等各种信号处理。这种信号处理与为取得处理电子图像信号而构成的一般的数字照相机等中通常进行的处理同样。因此,该照相机1中安装的各种信号处理的详细说明从略。
摄像元件27的前面侧上夹住低通滤波器支承部件26来配置光学LPF25。并且配置CCD外壳24以覆盖它。
即,在CCD外壳24上在大致中央部分设置有由矩形形状构成的开口24c,该开口24c上从其后面侧开始配置有光学LPF25和摄像元件27。该开口24c的后面侧的内周边部如图4、5所示形成截面为大致L字形状的台阶部24a。
如上所述,光学LPF25和摄像元件27之间配置有弹性部件等构成的低通滤波器支承部件26。该低通滤波器支承部件26配置在摄像元件27的前面侧的周边部中避开该光电转换面27h的有效范围的位置上,并且与摄像元件27的背面侧的周边部附近对接。并且,光学LPF 25和摄像元件27之间保持大致的气密性。由此,低通滤波器支承部件26对光学LPF25产生向光轴方向的弹性力。
因此,通过将光学LPF 25的前面侧的周边部配置成大致气密地与CCD外壳24的台阶部24a接触,可对抗把该光学LPF 25移动到其光轴方向上的低通滤波器支承部件26产生的弹性力来限制该光学LPF 25在光轴方向的位置。
换言之,在CCD外壳24的开口24c内部从背面侧插入的光学LPF 25由台阶部24a限制在光轴方向的位置。由此,该光学LPF 25不会从CCD外壳24的内部向前面侧脱出到外部。
这样,在CCD外壳24的开口24c内部从背面侧插入光学LPF 25后,在光学LPF 25的背面侧配置摄像元件27。此时,光学LPF 25和摄像元件27之间在周边部夹住低通滤波器支承部件26。
摄像元件27如上所述夹住摄像元件固定板28安装在主电路基板16上。并且,摄像元件固定板28通过螺钉28b经隔离件28a从CCD外壳24的背面侧固定于螺孔24e。摄像元件固定板28上经隔离件16c由螺钉16d固定在主电路基板16。
CCD外壳24的前面侧上通过螺钉23b相对CCD外壳24的螺孔24b固定防尘滤波器支承部件23。此时,作为CCD外壳24的周边侧的前面侧的规定位置上如图4、5详细示出的那样,环绕槽24d按大致环状形成。另一方面,作为防尘滤波器支承部件23的周边侧的背面侧的规定位置上,与CCD外壳24的环绕槽24d对应的环状突起部23d(图3未示出)在整个圆周上按大致环状形成。因此,通过嵌合环状突起部23d和环绕槽24d,可把CCD外壳24和防尘滤波器支承部件23在环状区域,即形成环绕槽24d和环状突起部23d的区域中相互大致气密地嵌合。
防尘滤波器21是整体上为圆形或多边形的板状,至少从自身的中心朝向放射方向的具有规定宽度的区域构成透明部,该透明部与光学LPF 25的前面侧隔开规定的间隔相对配置的光学部件。
防尘滤波器21的一面(本实施例中是背面侧)的周边部上通过粘合剂贴附等方式一体地配置有作为对该防尘滤波器21施加振动的规定的加振用部件的机电转换部件等形成的压电元件22。该压电元件22通过从外部施加规定驱动电压可在防尘滤波器21中产生规定振动。
并且,防尘滤波器21由板簧等弹性体构成的推挤部件20固定保持,使得可气密地接合于防尘滤波器支承部件23。
防尘滤波器支承部件23的大致中央部附近设置有圆形或多边形状的开口23f。该开口23f使透过摄影光学系统12a的被拍摄物体光束通过,其尺寸设置为足以使得该光束充分照射到后面配置的摄像元件27的光电转换面27h的大小。
该开口23f的周边部上大致环状地形成向前面侧突出的壁部23e(参考图4、5),该壁部23e的尖端侧朝向前面侧突出地形成有支承部23c。
另一方面,防尘滤波器支承部件23的前面侧的外周边部附近在规定位置上向前面侧突出地形成有多个(本实施例中为3个)突状部23a。该突状部23a是用于固定将防尘滤波器21固定保持的推挤部件20的部位,该推挤部件20通过弹簧20a等结联部件相对突状部23a的尖端部固定。
推挤部件20如上所述是板簧等弹性体形成的部件,其基端部固定于突状部23a,自由端部与防尘滤波器21的外周边部对接,把该防尘滤波器21向防尘滤波器支承部件23侧,即光轴方向推挤。
此时,通过使防尘滤波器21的背面侧的外周边部上配置的压电元件22的规定部位与支承部23c对接,限制防尘滤波器21和压电元件22在光轴方向的位置。因此,固定保持防尘滤波器21,使得其经压电元件22气密地接合于防尘滤波器支承部件23。
换言之,防尘滤波器支承部件23由于推挤部件20的推力经压电元件22与防尘滤波器21气密地接合。
但是,如上所述,防尘滤波器支承部件23和CCD外壳24在环绕槽24d和环状突起部23d(参考图4、图5)彼此大致气密地嵌合的同时,防尘滤波器支承部件23与防尘滤波器21由于推挤部件20的推力经压电元件22气密地接合。CCD外壳24上配置的光学LPF 25配置为在光学LPF 25的前面侧的周边部和CCD外壳24的台阶部24a之间大致为气密的。此外,光学LPF 25的背面侧上经低通滤波器支承部件26设置有摄像元件27,光学LPF 25和摄像元件27之间也大致保持气密。
因此,光学LPF 25与防尘滤波器21相对的彼此之间的空间中形成规定的空隙部51a。光学LPF 25的周边侧,即通过CCD外壳24和防尘滤波器支承部件23以及防尘滤波器21形成空间部51b。该空间部51b是伸出到光学LPF 25外侧形成的密封的空间(参考图4、5)。该空间部51b设定为比空隙部51a宽的空间。并且,空隙部51a和空间部51b构成的空间如上所述是由CCD外壳24、防尘滤波器支承部件23、防尘滤波器21以及光学LPF 25大致气密地密封的密封空间51。
这样,本实施例的照相机的摄像元件单元15中,构成这样一种封装结构部其在成为光学LPF 25和防尘滤波器21的周边上形成,并形成包含空隙部51a的大致密闭的密封空间51。并且该封装结构部设置在光学LPF 25的周边及其附近的外侧的位置上。
此外,本实施例中,通过把防尘滤波器21紧贴支撑在其周边部位及其附近部位上的防尘滤波器支承部件23、和在其周边部位及其附近部位紧贴支撑光学LPF 25的同时设定为在自己的规定部位上与防尘滤波器支承部件23紧贴接触的CCD外壳24等构成封装结构部。即,防尘滤波器21保护摄像元件27的前面的同时还起到构成密封结构部的一部分的作用。
如上所述构成的本实施例的照相机中,通过在摄像元件27的前面侧的规定位置上相对配置防尘滤波器21,使得密封摄像元件27的光电转换面和防尘滤波器21的周边形成密封空间51,可以预防在摄像元件27的光电转换面上附着尘埃等。
并且,这种情况下,对于在防尘滤波器21的前面侧的露出面(参考图5所示的符号21h)上附着的尘埃等,可通过对与该防尘滤波器21的周边部一体配置的压电元件22施加周期电压来对防尘滤波器21施加规定的振动进行去除。
图6是表示取出本照相机1中的摄像元件单元15中的防尘滤波器21和与其一体设置的压电元件22进行表示的正面图。图7、8表示对图6的压电元件22施加驱动电压时的防尘滤波器21和压电元件22的状态变化,图7是沿着图6的7-7线的剖面图,图8是沿着图6的8-8线的剖面图。
这里,例如压电元件22上施加负(-)的电压时,防尘滤波器21如图7、8中的实线所示变形,另一方面,压电元件22上施加正(+)的电压时,防尘滤波器21如该图中的虚线所示变形。
此时,在图6~图8的标号21a所示的振动段的位置上,实际上振幅为零,因此设定为在与该段21a对应的部位上对接防尘滤波器支承部件23的支承部23c。由此,不妨碍振动,可有效支撑防尘滤波器21。
并且该状态下,规定时候控制防尘滤波器驱动部件48对压电元件22施加周期电压使得防尘滤波器21振动,可去除该防尘滤波器21的表面附着的尘埃等。
此时的谐振频率由防尘滤波器21的形状、板厚、材料决定。上述的图6~图8所示例子中,表示出产生一次振动的情况,但不限于此,可产生高次的振动。
图9~图11表示的其它例子中,表示出对与图6~图8所示例子相同的结构的防尘滤波器产生2次振动的情况。
在这种情况下,图9与图6同样是取出本照相机1的摄像元件单元15中的防尘滤波器21和与其一体设置的压电元件22进行表示的正面图。图10、11表示对图9的压电元件22施加电压时的防尘滤波器21和压电元件22的状态变化,图10是沿着图9的10-10线的剖面图,图11是沿着图9的11-11线的剖面图。
这里,例如压电元件22上施加负(-)的电压时,防尘滤波器21如图10、11中的实线所示变形,另一方面,压电元件22上施加正(+)的电压时,防尘滤波器21如该图中的虚线所示变形。
在这种情况下,如图9~图11的标号21a和21b所示,该振动存在于两对的振动段,但通过设定为在与该段21a对应的部位上对接防尘滤波器支承部件23的支承部23c,可与上述图6~图8所示的例子同样,不妨碍振动,有效支撑防尘滤波器21。
并且该状态下,在规定时间控制防尘滤波器驱动部件48,对压电元件22施加周期电压,使得防尘滤波器21振动,可去除该防尘滤波器21的表面附着的尘埃等。
如图6~图8所示,产生1次振动时,由于防尘滤波器21的振幅,密封空间51使得符号C表示的那部分容积产生变化。另一方面,如图9~11所示,产生2次振动的情况下,由于防尘滤波器21的振幅产生的密封空间51的容积变化为从符号D1表示的区域减去符号D2表示的区域乘以2得到的结果(D1-(D2×2))。
相对密封空间51的容积变化越少,密封空间51内部的内压变化越小,因此密封空间51的容积变化越少,越得到有效的振动。从而,在机电转换效率这一点上讲,希望将产生的振动设定为高次。
但是,本实施例的照相机1的摄像元件单元15中,附着于防尘滤波器21的前面侧的表面,即与摄影光学系统12a相对侧的表面21h(参考图5)上的尘埃等,如上所述由于压电元件22的作用对防尘滤波器21施加规定的振动而被振落。通过该振动,附着在防尘滤波器21的表面21h的尘埃等基本上被振落。但是,此时不一定能去除所有的尘埃等。尤其是质量小的细小尘埃等借助振动的惯性力振落时,很难被去除。
这里,防尘滤波器21在摄影光学系统12a的光路上配置在该摄影光学系统12a和摄像元件27之间的空间的规定位置上。因此,来自被拍摄物体的光束经摄影光学系统12a和防尘滤波器21到达摄像元件27的光电转换面27h上,在该光电转换面27h上形成光学像。并且,该状态中,通过驱动摄像元件27来执行图像信号的获取动作。
此时,尘埃等附着在防尘滤波器21的表面21h上时,根据该尘埃等的大小,由该尘埃等形成的影子形成在摄像元件27的光电转换面27h上。这样一来,基于此时得到的图像信号形成的显示用图像中写入了尘埃等的影子。
图12是表示本发明的基本概念的图,对摄影光学系统的射出光瞳与摄像元件的光电转换面之间存在尘埃等物体时,该物体在光电转换面上形成影子时的情况作说明。
摄影光学系统(12a,图12中未示出)的射出光瞳101、尘埃等物体100和摄像元件(27)的光电转换面27h沿着摄影光学系统(12a)的光轴0方向排列配置。此时,假设射出光瞳101的直径=D从射出光瞳101到光电转换面27h的距离=A物体100的直径=d从物体100到光电转换面27h的距离=L可以认为从射出光瞳101射出并到达光电转换面的光束一般按散射光照射。该射出光束中,图12所示的光束01表示从射出光瞳101射出的光束中用于把物体100的阴影形成在光电转换面27h上的光束,物体100位于图12所示的位置(从光电转换面27h开始在空气中的等效光学距离L的位置)时,该阴影形成符号106表示的光电转换面27h上面积极其狭窄的大致一个点。该部位叫做阴影部106。
图12所示的光束02表示来自射出光瞳101的光束中用于在光电转换面27h上形成半阴影的光束,物体100位于图12所示的同一位置(距离L)时,该半阴影形成在符号107表示的比较宽的范围中。该部位叫做半阴影部107。该半阴影部107中的影子与阴影部106相比浓度淡。
图13是表示从摄像元件27的光电转换面27h到尘埃等物体100存在的位置的间隔尺寸(即距离L)与该物体100在光电转换面上形成的影子的浓度(浓淡)之间的关系图。
以下的说明中,将从摄像元件27的光电转换面27h到尘埃等存在的位置的在空气中的等效光学距离L=1mm时的影子在光轴上的浓度设为基准(=1(100%))。
如图13所示,一般地随着尘埃等物体100远离光电转换面27h,该物体100在光电转换面27h上形成的影子的浓度变淡。
并且,如图13所示,在物体100和光电转换面27h之间的距离L大致为5mm左右的状态下,物体100形成在光电转换面27h上的影子的浓度与上述基准位置(L=1mm)的影子的浓度相比,大约为5%左右。下面说明的射出光瞳的1/10左右的尺寸(直径0.2mm)以下的尘埃,在上述5%左右以下的影子浓度时,不会对图像产生影响。因此,由于这些情况,物体100和光电转换面27h之间的距离L最好在5mm以上。这种情况下的物体100的直径例如是摄影透镜12a的射出光瞳直径的1/10以下的尺寸。
另一方面,射出光瞳D越小,影子的大小越大。即,越是设为小光圈状态,越容易形成阴影。现有的一般的可更换透镜式数字照相机等中采用的摄影光学系统(摄影透镜)12a中,设为最小光圈时的直径,即射出光瞳的直径d为D2mm左右。设为比其还小的光圈直径时,由于光的衍射现象,分辨率和清晰度显著降低,因此导致图像质量降低,不利于使用。
另一方面,在现有的数字照相机等中,一般采用可自由改变倍率地设定摄影光学系统12a的焦距的所谓变焦透镜。该变焦透镜的倍率变化在近年来朝着高倍率发展,可容易地进行例如焦距约为200mm左右的长焦距区域中的摄影的高倍率变焦透镜区已普遍实用化了。因此,这种高倍率变焦的透镜情况下,射出光瞳101和光电转换面27h的距离A设定得相当长。
这里,距离A越长,从射出光瞳101射出的光束越接近平行光束。因此,距离A越长,越是容易形成阴影的状态。
考虑这些情况,考虑容易形成阴影的条件的具体例时,如下所示。
例如可在焦距达200mm左右的长焦距区域摄影的变焦透镜等的情况下,该射出光瞳101和光电转换面27h的距离A大约为120mm左右。假设该摄影光学系统的射出光瞳的直径D=2.4mm,物体100和光电转换面27h的距离L=5mm时,如果物体100的直径d为100微米以上(d≥100μm),则在光电转换面27h上形成阴影,物体直径d小于100微米(d<100μm)时,仅形成半阴影,不形成阴影。
本申请人进行的试验结果表明在上述光学条件下,在直径d小于50微米时,其影子几乎不对摄影图像产生影响。
因此,通过研究这种情况下的半阴影,可设定该物体100形成的影子的浓度,设定对摄影图像的影响。
在这种情况下,假定例如摄像元件27的像素间隔p为10微米的情况,根据上述特许公报2809133公开的现有方案,物体100的影子对光电转换面27h上形成的像产生影响,但是实验结果表明如上所述,考虑物体100的直径d(d<50μm)时,不形成阴影,而且半阴影不对像产生影响。
这里直径d<50μm尺寸的物体100相当于例如快门等可动部件动作时等产生的尘埃等。
如以上说明,尘埃等物体100的直径d小于50微米时(d<50μm),如果将防尘滤波器21的摄影透镜侧的表面21h上附着的物体100的位置与摄像元件27的光电转换面27h的间隔尺寸设定为在空气中的等效光路长度为5mm以上,则摄影光学系统的射出光瞳是最小光圈并且在摄影光学系统为长焦距的情况下也不形成尘埃等物体100的阴影。
阴影不形成的条件如下。即假设摄影光学系统的射出光瞳101的直径为D、物体100的直径为d、从射出光瞳101到光电转换面27h的空气中的等效光路长度为L的情况下,为L>A×d/D。
这里,假设空气中的等效光路长度为t,空气的折射率为n、规定的介质的折射率为n’(虚线)时,假设该介质中的几何的光线光路长度为t’(虚线),则t=(n/n’)/t’。
如上所述,如果设定防尘滤波器的位置,则直径50微米以下的尘埃等不在光电转换面上形成浓的影子,不对图像质量产生影响。
接着说明通过防尘滤波器的振动有效去除大尘埃(直径大于50微米)的结构。
一般地,如果将光学LPF25和防尘滤波器21(防尘部件)的间隔设定得短,则空隙部51a的容积小,因此压电元件22(加振用部件)对防尘滤波器21施加振动时,密封空间51的内压增高,这一点是公知的。但是,密封空间51的内压增高时,压电元件22有阻碍防尘滤波器21振动的倾向。
另一方面,为确保密封空间51的容积将光学LPF 25和防尘滤波器21(防尘部件)的间隔设定得长时,摄像元件单元15的光轴方向的尺寸也变大,成为阻碍照相机1的光轴方向的小型化的原因。
因此,本实施例中,通过从光学LPF 25的周边及其附近开始向外侧设置空间部51b,可确保密封空间51的足够的容积,压电元件22不会阻碍防尘滤波器21的振动,可抑制摄像元件单元15的光轴方向的尺寸变长。因此,容易促进照相机1的光轴方向的小型化。
通过对压电元件22施加周期电压来对防尘滤波器21施加振动,可振落在该防尘滤波器21表面附着的比较大的尘埃等(例如直径为摄影透镜12a的射出光瞳直径的1/10以下到50微米左右以上的尘埃)。
对于通过振动该防尘滤波器21不能振落的比较小尺寸的尘埃等,例如该照相机1动作时由于其内部机构动作而极有可能产生的的比较小的尺寸的(直径小于50微米)尘埃等,考虑设定防尘滤波器21的配置位置,即便在这些尘埃等附着在防尘滤波器21的表面21h上的状态下,在该尘埃等不在光电转换面27h上形成阴影的条件下,由于配置了防尘滤波器21和摄像元件27,可在根据取得的图像信号表示的图像中取得不受尘埃等的影响、表现出良好图像质量的图像的图像信号。
但是,上述的第一实施例的照相机1中,防尘滤波器接受部件23和CCD外壳24分别形成且二者大致气密地相互嵌合,但不限于这种形式,例如也可以由将防尘滤波器接受部件23和CCD外壳24一体形成的单一部件来构成。下面说明的第二实施例表示这种例子。
本发明的第二实施例的结构基本与上述的第一实施例的照相机相同,其不同之处仅在于替代上述第一实施例的防尘滤波器接受部件(23)和CCD外壳(24)而采用将二者一体形成的单一部件(防尘滤波器支承兼CCD外壳33);替代光学LPF25而采用其结构稍有不同的光学LPF25A。
因此,对与上述第一实施例同样的结构部件附加相同的标号,省略其详细说明,并省略对照相机整体的结构图示,可参考图1和图2。
图14、15是取出本发明的第二实施例的照相机的摄像元件单元的一部分进行表示的图,图14是切断组装状态下的该摄像元件单元的一部分进行表示的透视图。该图14与上述第一实施例的图4相当。图15是沿着图14的切断面的剖面图,与上述第一实施例的图5相当。
图14、15中,与上述第一实施例的图4、5同样,图示摄像元件单元的主要部分而省略了快门部的图示。为表示各构成部件的位置关系,配合主电路基板(16)进行图示。
如上所述,本实施例的摄像元件单元15A中,替代上述第一实施例的防尘滤波器支承部(23)和CCD外壳(24),采用由通过将二者一体形成的一个部件构成的防尘滤波器支承兼CCD外壳(下面简称为CCD外壳)33。
CCD外壳33包含第一部分和第二部分并将二者一体构成,由此形成密封结构部,其中第一部分起到将防尘滤波器21紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位的防尘滤波器支承部的作用,第二部分起到容纳并固定保持摄像元件27的同时将光学LPF25紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位的摄像元件容纳外壳部的作用。
并且本实施例的照相机(1)的摄像元件单元15A中的密封结构部如下构成。
即,在光学LPF25A与防尘滤波器21相对形成的空间中形成规定的空隙部51Aa。在光学LPF25A的周边侧伸出到光学LPF25A外侧的空间部51Ab由CCD外壳33和防尘滤波器21形成。该空间部51Ab设定为比空隙部51Aa宽的空间。并且,空隙部51Aa和空间部51Ab构成的空间为由CCD外壳33、防尘滤波器21以及光学LPF25A大致气密地密封的密封空间51A。
这样,本实施例的照相机的摄像元件单元15A中形成有密封结构部,该密封结构部形成在光学LPF25A和防尘滤波器21的周边上并形成的包含空隙部51Aa的大致密闭的密封空间51A。并且,该密封结构部设置在光学LPF25A的周边及其附近的外侧的位置上。
而且,本实施例中,由包含第一部分和第二部分并将二者一体构成的CCD外壳33等形成密封结构部,其中第一部分将防尘滤波器21紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位,第二部分将光学LPF25A紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位。
另一方面,本实施例的光学LPF25A将具有光学LPF的功能的部位(图14、15中符号25a表示的部位)和具有红外线截止滤波器功能的部位(图14、15中符号25b表示的部位)一体形成。
并且本实施例中,摄像元件27的光电转换面27h(参考图15)和防尘滤波器21的表面21h之间的在空气中的等效光路长度L与上述第一实施例同样设定为L=5mm以上。
其他结构与上述第一实施例完全相同。
这样构成的本实施例的照相机(1)中,通过压电元件22对防尘滤波器21施加振动,将该防尘滤波器21的表面附着的尘埃等去除时的作用,与上述第一实施例全部相同。
根据以上所述的上述第二实施例,可以得到与上述第一实施例相同的效果。
与此同时,根据本实施例,由于包含第一部分和第二部分并将二者一体构成,其中第一部分起到将防尘滤波器21紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位的防尘滤波器支承部的作用,第二部分起到容纳并固定支撑摄像元件27的同时将光学LPF25A紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位上的摄像元件容纳外壳部的作用,因此可更正确地确定摄像元件的光电转换面和防尘滤波器的位置。简化结构并有利于减少部件数目,同时可促进制造工序的简化和制造成本的降低。
本实施例中,光学LPF25A采用将具有作为光学LPF的功能的部位(图14,15中符号25a)和具有作为红外线截止滤波器功能的部位(图14,15中符号25b)一体形成的结构,但不限于此,例如可采用与上述第一实施例的光学LPF25相同的具有光学LPF的单一功能的部件。
上述第一、第二实施例的照相机1中表示出具有光学LPF25、25A来构成的例子,但不限于该结构,对于不具有光学LPF的形式的照相机的摄像元件单元也可以应用本发明。
例如在使用摄像元件的有效像素数(作成图像数据时使用的像素的数目)超出透镜的分辨率的多像素类型的像素摄像元件的数字照相机等情况下,也有在摄像元件的前面在去除光学LPF的状态下构成摄像元件单元的情况。这种情况下,容易采用本发明。接着说明的本发明的第三实施例表示这种例子。
即,本发明的第三实施例的结构与上述第二实施例大致相同,但在去除上述第二实施例的光学LPF(25A)的同时,还替代支撑防尘滤波器21并固定保持摄像元件27和光学LPF(25A)的CCD外壳(33)而采用支撑防尘滤波器21并固定保持摄像元件27的CCD外壳34,仅这一点不同。因此对于与上述第二实施例相同的结构附加相同的符号并省略其说明。照相机整体的结构的图示与上述第二实施例相同,也被省略,可参考上述第一实施例的说明中使用的图1、2。
图16、17是取出本发明的第三实施例的照相机的摄像元件单元的一部分进行表示的图,图16是切断组装状态下的该摄像元件单元的一部分进行表示的透视图。该图16与上述第一实施例的图4或第二实施例的图14相当。图17是沿着图16的切断面的剖面图,与上述第一实施例的图5或第二实施例的图15相当。
图16、17中,与上述第一实施例的图4、5和上述第二实施例的图14、15同样图示摄像元件单元的主要部分而省略了快门部的图示。为表示各构成部件的位置关系,配合主电路基板(16)进行图示。
如上所述,本实施例的摄像元件单元15B中,去除上述第一、第二实施例的照相机(1)中的光学LPF25、25A,还与上述第二实施例同样,替代上述第一实施例的防尘滤波器支承部(23)和CCD外壳(24),可采用通过将二者一体形成的一个部件构成的CCD外壳34。
CCD外壳34包含第一部分和第二部分并将二者一体构成,由此形成密封结构部,其中第一部分起到将防尘滤波器21紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位的防尘滤波器支承部的作用,第二部分起到将摄像元件27的光电转换面27h紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位的摄像元件容纳外壳部的作用。
并且本实施例的照相机(1)的摄像元件单元15B中的密封结构部如下构成。
即,在摄像元件27与防尘滤波器21相对形成的空间中形成规定的空隙部51Ba。在摄像元件27的光电转换面27h的周边侧伸出到该光电转换面27h外侧的空间部51Bb由CCD外壳34和防尘滤波器21形成。该空间部51Bb设定为比空隙部51Ba宽的空间。并且,空隙部51Ba和空间部51Bb构成的空间为由CCD外壳34、防尘滤波器21以及摄像元件27的光电转换面27h大致气密地密封的密封空间51B。
这样,本实施例的照相机的摄像元件单元15B中形成有密封结构部,该密封结构部形成在摄像元件27的光电转换面27h和防尘滤波器21的周边形成并包含空隙部51Ba的大致密闭的密封空间51B。并且,该密封结构部设置在摄像元件27的光电转换面27h的周边及其附近的外侧的位置上。
这样,本实施例中,由包含第一部分和第二部分并将二者一体构成的CCD外壳34等形成密封结构部,其中第一部分将防尘滤波器21紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位,第二部分将摄像元件27的光电转换面27h紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位。
此外,,本实施例的照相机的摄像元件单元15B中,如上所述,去除了光学元件,因此防尘滤波器21的透明部与摄像元件27的光电转换面27h的前面侧隔开规定间隔相对设置。
并且本实施例中,摄像元件27的光电转换面27h(参考图17)和防尘滤波器21的表面21h之间的在空气中的等效光路长度L与上述第一实施例同样设定为L=5mm以上。
其他结构与上述第一和第二实施例相同。通过压电元件22对防尘滤波器21施加振动把该防尘滤波器21的表面上附着的尘埃等去除时的作用与上述第一和第二实施例全部相同。
根据以上所述的上述第三实施例,采用去除光学LPF25的形式的摄像元件单元的照相机中也可以得到与上述第二实施例相同的效果。
即,根据本实施例,由于包含第一部分和第二部分并将二者一体构成,其中第一部分起到将防尘滤波器21紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位的防尘滤波器支承部的作用,第二部分起到将摄像元件27的光电转换面27h紧贴并支撑在其周边部位及其附近部位上的摄像元件容纳外壳部的作用,因此可简化结构并有利于部件数目减少,同时可促进制造工序的简化和制造成本的降低。
作为本实施例的防尘滤波器21,可以使用与上述第一和第二实施例同样的起到保护玻璃作用的光学部件,但与此不同,作为防尘滤波器21也可使用例如具有光学低通滤波器或红外线截止滤波器等功能的光学部件。
上述第三实施例的照相机中,是去除了上述第一实施例的光学低通滤波器(光学LPF光学元件)的形式,并且表示出由包含支撑防尘滤波器21的第一部分和支撑摄像元件27的第二部分一体构成的CCD外壳(34)构成密封结构部的例子,但不限于该结构,在本实施例所示的形式,即不具有光学LPF的形式的照相机的摄像元件单元中,也可以与上述第一实施例同样分别形成防尘滤波器接受部件(23)和CCD外壳(24),并将二者相互气密地嵌合。
本发明中,显然在很宽范围中在不背离本发明的精神和范围的情况下可根据本发明构成不同的实施例。本发明由后附的权利要求限定,不受特定的实施例的限制。
权利要求
1.一种照相机,具有摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;摄影透镜,其使被拍摄物体像入射到上述摄像元件的光电转换面上;图像信号处理电路,其将作为与在上述摄像元件的光电转换面上成像的像对应的信号从该摄像元件得到的图像信号转换为适合于记录的形式的信号;防尘部件,其整体上为圆形或多边形的板状,并且至少在从自身中心沿放射方向具有规定宽度的区域构成透明部,该透明部与在摄像元件的前面侧隔开预定间隔相对配置,该部件的上述摄影透镜侧的面和上述摄像元件的光电转换面的间隔在空气中的等效光路长度为5mm以上;密封结构部,其在上述摄像元件与上述防尘部件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述防尘部件周边侧密封上述空间部。
2.根据权利要求1所述的照相机,其特征在于,还具有配置在上述防尘部件的周边部并对该防尘部件施加振动的加振用部件。
3.根据权利要求1所述的照相机,其特征在于,上述防尘部件是光学低通滤波器。
4.根据权利要求1所述的照相机,其特征在于,上述防尘部件是红外线截止滤波器。
5.根据权利要求1所述的照相机,其特征在于,上述防尘部件是上述摄像元件的保护玻璃。
6.根据权利要求1所述的照相机,其特征在于,上述摄像元件和上述防尘部件之间配置有光学低通滤波器。
7.根据权利要求1所述的照相机,其特征在于,上述摄像元件和上述防尘部件之间配置有红外线截止滤波器。
8.一种照相机,具有摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;光学部件,其与上述摄像元件的前面侧隔开规定间隔相对配置;密封结构部,其在上述摄像元件和上述光学元件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述光学部件周边侧密封上述空间部,并且,设定上述光学部件的相对上述摄像元件的面的相反侧的一面与上述摄像元件的光电转换面的间隔尺寸,使得在该间隔尺寸下,位于上述光学部件的一面的表面上的直径为摄影透镜的射出光瞳直径的1/10以下的物体在上述光电转换面上形成的影子的浓度是上述光学部件的一面位于从上述光电转换面开始在空气中的等效光路长度为1mm的位置上时上述物体所形成的影子浓度的大致5%以下。
9.根据权利要求8所述的照相机,其特征在于,上述间隔尺寸在空气中的等效光路长度是5mm以上。
10.根据权利要求8所述的照相机,其特征在于,还具有配置在上述光学部件的周边部并对该光学部件施加振动的加振用部件。
11.一种摄像元件单元,包括摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;光学部件,其与上述摄像元件的前面侧隔开规定间隔相对配置;密封结构部,其在上述摄像元件和上述光学元件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述光学部件周边侧密封上述空间部,并且,不形成位于上述光学部件的相对上述摄像元件的面的相反侧的一面上的物体的阴影的条件是假定摄影透镜的射出光瞳直径为ΦD、物体直径为Φd、从射出光瞳位置到上述摄像元件的光电转换面在空气中的等效光路长度为A时,上述物体和上述摄像元件的光电转换面之间在空气中的等效光路长度L满足下式L>A×d/D。
12.根据权利要求11所述的摄像元件单元,其特征在于,还具有配置在上述光学部件的周边部并对该光学部件施加振动的加振用部件。
13.一种摄像元件单元,包括摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;光学部件,其与上述摄像元件的前面侧隔开规定间隔相对配置;密封结构部,其在上述摄像元件和上述光学元件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述光学部件周边侧密封上述空间部,并且,上述光学部件的相对上述摄像元件的面的相反侧的一面与上述摄像元件的光电转换面的间隔设定成如下的间隔尺寸该间隔尺寸使得在上述摄像元件的光电转换面上不形成位于上述光学部件的相对上述摄像元件的面的相反侧的一面上的物体的阴影。
14.根据权利要求13所述的摄像元件单元,其特征在于,还具有配置在上述光学部件的周边部并对该光学部件施加振动的加振用部件。
15.一种照相机,具有摄影透镜;摄像元件,其得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;光学部件,其与上述摄像元件的前面侧隔开规定间隔相对配置;密封结构部,其在上述摄像元件和上述光学元件二者相对形成的部位上构成,以便为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述光学部件周边侧密封上述空间部,并且上述摄影透镜侧的上述光学部件的面与上述摄像元件的光电转换面的间隔设定成如下的间隔尺寸该间隔尺寸使得在上述摄像元件的光电转换面上不形成位于上述摄像透镜侧的上述光学部件的面上的物体的阴影。
16.根据权利要求15所述的照相机,其特征在于,上述间隔尺寸是根据上述摄影透镜的射出光瞳大小决定的。
17.根据权利要求15所述的照相机,其特征在于,上述间隔尺寸是根据上述摄影透镜的焦距决定的。
18.根据权利要求15所述的照相机,其特征在于,上述间隔尺寸是根据从上述摄影透镜的射出光瞳位置到上述摄像元件的光电转换面的距离决定的。
19.根据权利要求15所述的照相机,其特征在于,上述间隔尺寸是根据上述摄影透镜的射出光瞳大小、上述摄影透镜的焦距和从上述摄影透镜的射出光瞳位置到上述摄像元件的光电转换面的距离决定的。
20.根据权利要求15所述的照相机,其特征在于,上述间隔尺寸是根据上述摄像元件的像素间隔决定的。
21.根据权利要求15所述的照相机,其特征在于,上述摄影透镜可相对照相机主体拆装。
22.根据权利要求15所述的照相机,其特征在于,还具有配置在上述光学部件的周边部并对该光学部件施加振动的加振用部件。
23.根据权利要求22所述的照相机,其特征在于,上述加振用部件是机电转换元件。
24.根据权利要求23所述的照相机,其特征在于,上述机电转换元件是压电元件。
25.根据权利要求24所述的照相机,其特征在于,上述压电元件是压电陶瓷。
全文摘要
本发明提供一种照相机及其摄像元件,该照相机具有摄像元件,得到与照射在自身的光电转换面上的光对应的图像信号;摄影透镜,其使被拍摄物体像入射到上述摄像元件的光电转换面上;图像信号处理电路,将从该摄像元件得到的图像信号转换为适合于记录的形式的信号;防尘部件,至少在从自身中心沿放射方向具有规定宽度的区域构成透明部,该透明部与在摄像元件的前面侧隔开预定间隔相对配置,该部件的上述摄影透镜侧的面和上述摄像元件的光电转换面的间隔在空气中的等效光路长度为5mm以上;密封结构部,在上述摄像元件与上述防尘部件二者相对形成的部位上构成,使得为了构成大致密闭的空间部在上述摄像元件与上述防尘部件周边侧密封上述空间部。
文档编号H04N5/335GK1463139SQ03119370
公开日2003年12月24日 申请日期2003年3月14日 优先权日2002年5月27日
发明者川合澄夫 申请人:奥林巴斯光学工业株式会社
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