专利名称：摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及防止杂质粘到布置在摄像装置中焦平面上或在其附近的光学元件的表面的技术，所述光学元件如固态图像传感器、滤光器或透镜。
背景技术：
数码相机通过使将光能转换成电信号的固态图像传感器曝光来拍摄图像。不像胶片相机，在这种数码相机中，图像是利用固态图像传感器拍摄的。因此，如果杂质碰巧粘到了位于固态图像传感器前面的光学元件，则杂质可能保持不被除去，那么在其后拍摄的图像中粘上该杂质的部分就被作为阴影捕捉了。尤其是在可互换透镜类型的单透镜反射相机中，出现这种杂质的可能原因包括以下各项。
(A1)在具有焦平面快门的相机中，当快门工作时，焦平面快门的快门叶片彼此摩擦，而快门叶片上的涂料就可能剥落并作为杂质保留在相机中。
(A2)在可互换透镜类型的相机中，当底座盖盖到底座上时，底座盖可能会由于底座盖和底座之间的摩擦被刮掉，而刮掉的底座盖碎片可能作为杂质存在，其中底座盖用于当可互换透镜不装到相机时保护相机的底座。
(A3)当可互换透镜交换时，有些杂质可能从外面进入相机的内部。
在至少某些杂质保持在相机内部的上述原因中，尤其是上述原因(A1)和(A2)中，出现在相机内部的杂质是由于脱落物出现的。因此，杂质可能会带电。
此外，杂质粘到光学元件的可能原因还包括以下各项。
(B1)当如下面所讨论的那样光学元件带电时，有电场出现在光学元件和快门叶片之间，而且静电力对带电的杂质起作用。因此，杂质被吸引到光学元件并粘到上面。
(B2)由于相机内部的气流或振动，杂质粘到光学元件。
在这里，将讨论导致以上原因(B1)的光学元件的起电原因。光学元件起电的原因主要包括如下所述的两个原因。
(C1)在拍照过程中的相机中，当主反射镜转动时，支撑主反射镜的元件就与镜盒顶部的制动器部分接触。从而出现接触起电。此外，由于快门操作中快门叶片的摩擦而出现摩擦起电。由于这些原因，在快门叶片中出现电位变化。因此，电被导入光学元件，然后该光学元件被充电。
(C2)用作光学元件的低通过滤器的晶体和铌酸锂是具有热电性的材料。热电性是在特定晶体中产生的电位，其中当晶体由于温度变化而极化时或者当出现由于温度变化造成的变形引起压电效应时，晶体材料被充电。因此，当热电性低通过滤器带电时，整个光学元件就带电了。
在其中没有光学元件位于固态图像传感器前面的相机情况下，光学元件这些起电原因中的原因(C1)还适用于位于焦平面快门附近的固态图像传感器。因此，原因(C1)导致杂质粘到固态图像传感器的表面。
防止杂质粘到包括位于光学元件周围的带电元件的光学元件或固态图像传感器表面的方法在公开号为2003-37756的日本专利申请中进行了讨论。在这种配置中，位于光学元件周围的带电元件具有比光学元件的电位大的电位。因此，带电的杂质被吸引到该带电元件，从而防止其粘到光学元件。但是，由于带电元件驱动引起的电消耗增加了，而且需要为带电元件留出空间。因此，一个问题在于相机尺寸不能减小。
此外，带电防止处理在公开号为5-107403的日本专利申请中进行了讨论，其中导电微粒散布在光学元件表面的反射降低膜中。在这种处理中，高导电层布置在光学元件中，由此防止光学元件的起电，从而可以防止杂质由于电而粘到光学元件上。但是，在这种配置中，有一个问题是由于薄膜的折射系数会由于导电微粒局部改变，因此发射因子减小了。此外，另一个问题是入射光在薄膜上散射。
此外，位于固态图像传感器表面上的导电覆盖元件在公开号为2002-281362的日本专利申请中进行了讨论。在这种配置中，位于固态图像传感器表面的覆盖元件与相机的接地电位接触，由此减小了固态图像传感器的电位，因此可以防止杂质由于静电粘到固态图像传感器。但是，即使在这种配置中，如果焦平面快门有电位，则在固态图像传感器和焦平面快门之间也会出现电位。因此，电场出现在固态图像传感器的前表面。因此，有一个问题就是电场使杂质被吸引到固态图像传感器的表面并粘在那里。
此外，位于固态图像传感器表面和光学元件表面的透明电极在公开号为2000-29132的日本专利申请中进行了讨论。在这种配置中，电压施加到位于固态图像传感器表面和光学元件表面的透明电极，由此将出现在固态图像传感器和光学元件上的电荷中和成相同的电位。但是，有一个问题是透明电极的布置减少了光发射量，而且施加电压需要功耗。
发明内容
本发明是考虑上述问题作出的，并涉及能够防止杂质粘到光学元件面向物体侧的表面的摄像装置，而不会造成任何反光效应。
在本发明的一方面，摄像装置包括具有导电性的快门叶片及从透镜单元看位于快门叶片后面的光学元件，其中至少光学元件面向物体侧的表面的电位与快门叶片的电位相同。
在本发明的另一方面，摄像装置包括具有导电性的快门叶片及从透镜单元看位于快门叶片后面的图像传感器，其中至少图像传感器面向物体侧的表面的电位与快门叶片的电位相同。
本发明的更多特征将通过以下示例实施方式的详细描述并参考附图变得显而易见。
结合进说明书并作为其一部分的
了本发明的实施方式，与说明书一起来解释本发明的原理。
图1是显示根据第一实施方式可互换透镜类型的数码单透镜反射相机系统结构的示意性截面图。
图2是说明根据第一实施方式摄像单元及焦平面快门的概要结构的横截面侧图。
图3是显示根据第一实施方式摄像单元及焦平面快门的前透视图。
图4是显示根据第一实施方式摄像单元及焦平面快门的后透视图。
图5是显示根据第一实施方式焦平面快门的后透视图。
图6是显示根据第一实施方式摄像单元的前透视图。
图7是显示根据第一实施方式相机系统电结构的方框图。
图8是显示根据第一实施方式减少灰尘粘到光学元件的实验结果的图。
图9是说明根据第二实施方式相机系统的摄像单元及焦平面快门的概要结构的横截面侧图。
具体实施例方式
以下参考附图详细描述本发明的实施方式。
第一实施方式图1是显示根据本发明第一实施方式可互换透镜类型的数码单透镜反射相机系统结构的示意性截面图。该相机系统包括相机主体(摄像装置)100及可拆卸附属于相机主体100的透镜单元102。
相机主体100是利用如电荷耦合设备(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器等图像传感器的单传感器数码彩色相机。图像传感器连续地或单触发地驱动，来捕捉代表运动图像或静止图像的图像信号。在本实施方式中，图像传感器是对每个像素将曝光转换成电信号、收集对应于所接收光量的电荷并读出收集到的电荷的类型的区域传感器。
在图1中，相机主体100具有用于将透镜单元102(可互换的透镜单元)可拆卸连接到相机主体100的安装机制101。因此，透镜单元102是通过安装机制101电及机械地连接到相机主体100。如果不同焦距的一些可互换透镜单元102选择性地安装到相机主体100，则可以获得不同视角的图像帧。
在从透镜单元102的拍照光学系统103到固态图像传感器15的光路L1中，有光学元件11来控制拍照光学系统103的截止频率，因此物体图像(光学图像)中不必要的高空间频率成分不应当发射到固态图像传感器15。
从固态图像传感器15读出的信号要经过在此如后所述的预定处理，然后作为图像数据显示在显示单元107上。显示单元107连在相机主体100的后侧。用户可以直接观察显示在显示单元107上的图像。如果显示单元107是由有机电荧光(EI)空间调制元件、液晶空间调制元件、利用微粒电泳的空间调制元件等构成的，则电消耗可以降低，而且显示单元107的厚度可以减小。相应地，相机主体100可以实现能量节约和尺寸减小。
作为多种放大类型固态图像传感器中的一种，固态图像传感器15是例如CMOS处理兼容传感器(下文中简称为“CMOS传感器”)。CMOS传感器的一个特点是有一个好处，由于区域传感器单元的MOS晶体管和外围电路，如图像传感器驱动电路、A/D转换电路及图像处理电路，可以在同一处理中形成，因此与CCD相比，蔽光框的个数和处理的个数可以减少很多。此外，还有其它好处，例如可以对任意像素进行随机访问，为了显示进行稀疏读取是很容易的，而且显示可以实时地以高显示速率在显示单元107上进行。利用以上特点，固态图像传感器15执行(从固态图像传感器15的部分光接收区域稀疏读取)显示图像输出操作和高清晰度图像输出操作(从整个光接收区域读取)。
可运动半反射镜111反射来自拍照光学系统103的部分光束，并发射该光束的剩余部分。半反射镜111的折射系数是大约1.5，其厚度是0.5mm。对于由拍照光学系统103形成的物体图像，对焦屏105位于指定的成像平面。五角棱镜112位于对焦屏105之上。取景透镜109是用于观察在对焦屏105上形成的物体图像的透镜，并且是由一个或多个取景透镜元件构成的。对焦屏105、五角棱镜112和取景透镜109组成取景光学系统。
在半反射镜111(图像平面侧的)后面布置有一个可运动的子反射镜122。在通过半反射镜111的光束中，子反射镜122反射靠近光轴L1的光束，并将它们指向焦点检测单元121。子反射镜122绕布置在半反射镜111支撑元件(未示出)上的旋转轴旋转，并随半反射镜111的运动而一起运动。焦点检测单元121从子反射镜122接收光束并根据相差检测方法检测焦点。由半反射镜111和子反射镜122组成的光路分离系统可以采用将光束指向取景光学系统的第一光路分离状态，及将来自成像透镜(未示出)的光束直接指向固态图像传感器15的第二光路分离状态。在第二光路分离状态下，光路分离系统从拍照光路后退到由图1中点线示出的位置111′和122′。
可运动的闪光单元114可以在它存储在相机主体100中的缩回位置和从相机主体100突出来的闪光位置之间运动。焦平面快门50可操作调节落到成像平面的光量。主开关119可操作启动相机主体100的操作。
标号120指示以两步按下的释放按钮，在其半按下的位置启动拍照准备操作(光测量操作、焦点调节操作，等等)，在其完全按下的位置启动拍照操作(将从固态图像传感器15读出的图像数据记录到记录介质上)。标号123指示用于切换到除去粘到相机主体100的光学元件11表面的灰尘或污垢的清除模式的模式改变开关。标号180指示用于将预定信息显示到对焦屏105上的取景信息显示单元。当模式改变开关123被操作时，半反射镜111和子反射镜122分别运动到第二光路分离状态位置111′和122′，而且焦平面快门50进入完全打开状态。这称为“清除模式”。在清除模式下，用户可以直接从安装机制101的开口处观察光学元件11的表面，而且在这种状态下，用户可以通过使用清除附属工具、已知的清除工具等除去粘到光学元件11表面的灰尘和污垢。
接下来，参考图2至6详细描述焦平面快门50和摄像单元10的结构。
图2是说明根据第一实施方式摄像单元10及焦平面快门50的概要结构的横截面侧图。图3是显示摄像单元10及焦平面快门50的前透视图(从焦平面快门50一侧看到的透视图)。图4是显示摄像单元10及焦平面快门50的后透视图。图5是显示焦平面快门50的后透视图(从摄像单元10一侧看到的透视图)。图6是显示摄像单元10的前透视图(从焦平面快门50一侧看到的透视图)。
在图2至6中，摄像单元10主要包括光学元件11、支撑元件12、导电元件13、固态图像传感器15、密封元件16、电路板17和支撑板18。支撑元件12支撑光学元件11。导电元件13由导电材料制成并配置成将光学元件11和支撑元件12固定在一起。固态图像传感器15包括图像传感器元件15b、保护图像传感器元件15b的覆盖元件15a和连接端子15c。密封元件16密封固态图像传感器15的覆盖元件15a和光学元件11之间的空间。固态图像传感器15的连接端子15c连接到电路板17。电路板17配备有具有用于控制相机主体100操作的控制电路的电子元件。支撑板18与固态图像传感器15集成在一起，利用螺丝32将固态图像传感器15固定到相机主体100(图3和图4)。
焦平面快门50包括导入叶片21、尾叶片22、中间板23、护圈板24、覆盖板25、导入叶片驱动源27、充电源28及尾叶片驱动源29。导入叶片21包括多个快门叶片21a至21d。尾叶片22也包括多个快门叶片。中间板23配置成隔离导入叶片21的驱动空间和尾叶片22的驱动空间。护圈板24配置成固定尾叶片22并具有布置在其中心部分的开口24a，以便允许光通过来进行拍照。覆盖板25配置成固定导入叶片21并具有布置在其中心部分的开口25a，以便允许光通过来进行拍照。导入叶片驱动源27包括由已知的线圈和偏转线圈组成的电磁激励器、主动杆等(为了简化，在图3中示意性示出)。当从透镜单元看时，包括光学元件的摄像单元10位于焦平面快门50的后面。导入叶片驱动源27配置成执行打开操作，将导入叶片21从图2和图3中的状态带入使开口24a和开口25a曝光的状态。充电源28包括主动杆、弹簧等，并配置成执行关闭操作，将执行了打开操作的导入叶片21带回到图2和图3中所示的状态(为了简化，在图3中示意性示出)。尾叶片驱动源29包括由已知的线圈和偏转线圈组成的电磁激励器、主动杆等(为了简化，在图3中简要示出)。尾叶片驱动源29配置成执行尾叶片22的打开和关闭操作。此外，组成导入叶片21或尾叶片22的快门叶片被驱动，通过单个主动杆或多个主动杆(未示出)集成执行它们的打开和关闭操作。此外，每个快门叶片都由导电材料构成，或者其表面被处理成具有导电性，从而防止打开和关闭操作过程中的摩擦起电。
导电元件13具有连接部分13a。连接部分13a通过螺丝31连接到电路板17的接地(GND)部分(未示出)或连接到相机主体100的底座(地(GND)电位)。因此，导电元件13配置成接地。此外，导电元件13配置成集成地将光学元件11和支撑元件12固定到与光学元件11的表面接触的状态。
覆盖板25是导电元件并具有连接部分25b。类似于连接部分13a，连接部分25b也通过螺丝等连接到电路板17的GND部分(未示出)或连接到相机主体100的GND电位部分。因此，覆盖板25也配置成接地。此外，覆盖板25在与导入叶片21的快门叶片21a的表面接触的状态下构成焦平面快门50。因此，至少光学元件面向物体侧的表面的电位与快门叶片的电位相同。在所述实施方式中，该电位是接地。此外，通过支撑快门叶片的导电护圈板，使快门叶片的电位与至少光学元件面向物体侧的表面的电位相同。
此外，支撑板18具有在其中心部分的开口18b并具有用于与固态图像传感器15连接的连接部分18c。利用连接部分18c处的焊接等，固态图像传感器15和支撑板18集成地连接在一起。
图7是显示根据本发明第一实施方式相机系统电结构的方框图。在图7中，与图1至6中相同或相似的元件用与图1至6中相同的标号示出，在此忽略对其的进一步描述。首先，下面描述用于摄像和物体图像记录的单元。
相机系统大致可以分为用于执行摄像处理、图像处理、记录和再现处理及控制处理的单元。摄像处理单元包括拍照光学系统103和固态图像传感器15。图像处理单元包括A/D转换器130、RGB图像处理电路131及YC处理电路132。记录和再现处理单元包括记录处理电路133和再现处理电路134。控制处理单元包括相机系统控制电路135、操作检测电路136及图像传感器驱动电路137。连接端子138连接到外部计算机等，并被标准化成发送和接收数据。以上电路是通过从例如小的燃料电池(未示出)接收电能来驱动的。
摄像处理单元执行光学处理，将来自物体的光通过拍照光学系统103聚焦到固态图像传感器15的成像平面。摄像处理单元控制位于透镜单元102中的光圈104，还通过快门控制电路145驱动焦平面快门50，因此固态图像传感器15可以接收适量的物体光线。
作为固态图像传感器15，采用总共具有大约1千万像素的图像传感器，其中在较长一侧方向布置了3700个方形像素，在较短一侧方向布置了2800个方形像素。对于每个像素可选地布置有红(R)、绿(G)和蓝(B)的色彩过滤器，每四个像素构成一个像素组，从而构成所谓的拜尔数组。在拜尔数组中，当观察者观看图像时能强烈感觉到的G像素布置得比R和B像素多得多，因此可以增强全面的图像性能。总的来说，在利用这种类型图像传感器的图像处理中，亮度信号主要是从G信号形成的，而色度信号从R、G和B信号形成。
从固态图像传感器15读出的信号通过A/D转换器130提供给图像处理单元。图像数据是由图像处理单元形成的。A/D转换器130是根据从固态图像传感器15每个像素读出的信号的幅值，将来自固态图像传感器15的输出信号转换成例如10位的数字信号并输出该数字信号的信号转换电路。其后，图像处理以数字处理执行。在图像处理单元中，为了从R、G和B数字信号获得期望格式的图像信号，R、G和B彩色信号被转换成由亮度信号Y和色差信号(R-Y)和(B-Y)表示的YC信号。GRB图像处理电路131是处理来自A/D转换器130的输出信号的信号处理电路，并包括白平衡电路、伽马校正电路和通过插补计算执行高分辨率处理的插补计算电路。YC处理电路132是形成亮度信号Y及色差信号R-Y和B-Y的信号处理电路。YC处理电路132包括产生高频亮度信号YH的高频亮度信号产生电路、产生低频亮度信号YL的低频亮度信号产生电路及产生色差信号R-Y和B-Y的色差信号产生电路。亮度信号Y是通过将高频亮度信号YH和低频亮度信号YL结合在一起形成的。
记录和再现处理单元是将图像信号输出到存储器(未示出)并将图像信号输出到显示单元107的处理电路。记录处理电路133向存储器写图像信号并从其读图像信号，再现处理电路134再现从存储器读出的图像信号并将该图像信号输出到显示单元107。此外，记录处理电路133包括压缩表示静止图像数据或运动图像数据的YC信号并展开压缩数据的压缩/展开电路。压缩/展开电路包括用于信号处理的帧存储器等。压缩/展开电路将来自图像处理单元的YC信号一帧一帧地收集到帧存储器中，读出从多块中每一块收集到的信号并对它们进行压缩和编码。压缩编码是对每一块由例如图像信号的两维正交变换、标准化和哈夫曼编码执行的。
再现处理电路134是对亮度信号Y和色差信号R-Y和B-Y进行矩阵变换、将它们转换成例如RGB信号的电路。由再现处理电路134转换的信号输出到显示单元107，然后作为可视图像在其上显示(再现)。再现处理电路134和显示单元107可以通过无线通信，例如蓝牙，连接。在这种情况下，由相机系统捕捉的图像可以在远端监视。
在控制处理单元中，操作检测电路136检测主开关119、释放按钮120、模式改变开关123等(其它开关未示出)的操作，并将检测结果输出到相机系统控制电路135。相机系统控制电路135从操作检测电路136接收检测信号并根据检测结果执行操作。此外，相机系统控制电路135产生用于执行摄像操作的定时信号并将该定时信号输出到图像传感器驱动电路137。图像传感器驱动电路137从相机系统控制电路135接收控制信号并根据该控制信号产生用于驱动固态图像传感器15的驱动信号。信息显示电路142从相机系统控制电路135接收控制信号并根据该控制信号控制光学取景器中信息显示单元180的驱动。
根据布置在相机主体100上各种开关的操作，控制处理单元控制摄像处理单元、图像处理单元及记录和再现处理单元的驱动。例如，当检测到释放按钮120完全按下的操作时，控制处理单元(相机系统控制电路135)控制固态图像传感器15的驱动、RGB图像处理电路131的操作、记录处理电路133的压缩处理，等等。此外，通过信息显示电路142，控制处理单元控制光学取景器中信息显示单元180的驱动，从而改变光学取景器中的显示(显示部分的条件)。
接下来描述拍照光学系统103的焦点调节操作。
相机系统控制电路135连接到AF控制电路140。当透镜单元102连到相机主体100时，相机系统控制电路135通过安装接触点101a和102a连接到透镜单元102中的透镜系统控制电路141。AF控制电路140、透镜系统控制电路141及相机系统控制电路135彼此发送和接收预定处理所需的数据。焦点检测单元(焦点检测传感器)167将在图像帧中预定位置定义的焦点检测区域获得的检测信号输出到AF控制电路140。AF控制电路140根据来自焦点检测单元167的输出信号产生焦点检测信号并检测拍照光学系统103的焦点调节条件(散焦量)。然后，AF控制电路140将检测到的散焦量转换成驱动焦点透镜的量并将关于驱动焦点透镜的量的信号通过相机系统控制电路135发送到透镜系统控制电路141，其中焦点透镜是拍照光学系统103的一部分。在这种情况下，当对运动物体执行焦点调节时，考虑到从释放按钮120的完全按下操作到实际摄像控制操作启动的时间延迟，AF控制电路140预测焦点透镜适当的停止位置。然后，AF控制电路140将关于预测停止位置的驱动焦点透镜的量的信息发送到透镜系统控制电路141。
另一方面，如果相机系统控制电路135确定物体的亮度低，因而根据来自固态图像传感器15的输出信号不能获得足够的焦点检测精度，于是位于相机主体100上的闪光单元114、白色发光二极管(LED)(未示出)或荧光管(未示出)被激活来照亮物体。当从相机系统控制电路135接收关于驱动焦点透镜的量的信息时，透镜系统控制电路141控制位于透镜单元102中的AF发动机147的驱动，从而通过驱动机制(未示出)将焦点透镜在光轴L1方向上移动驱动量。因此，拍照光学系统103进入焦点对准状态。顺便提一句，如果焦点透镜是由液体透镜等构成的，则对焦是由改变其接触面的形状来执行的。
此外，当从相机系统控制电路135接收关于曝光值(光圈值)的信息时，透镜系统控制电路141控制透镜单元102中光圈驱动激励器143的驱动，从而控制光圈104，获得对应于光圈值的光圈开口直径。
此外，当从相机系统控制电路135接收关于快门速度的信息时，快门控制电路145控制用来驱动焦平面快门50的导入叶片21和尾叶片22的驱动源27和29及充电单元28的驱动。因此，快门控制电路145操作导入叶片21和尾叶片22，从而获得以上快门速度。焦平面快门50和光圈104的操作使适当量的物体光线进入固态图像传感器15的成像平面。当在AF控制电路140中检测到物体已经对焦后，这个信息发送到相机系统控制电路135。在这个时候，如果执行释放按钮120的完全按下操作，则如上所述，由摄像处理单元、图像处理单元及记录和再现处理单元执行拍照操作。
对于如上所述配置的相机系统，可以获得以下好处。
由于焦平面快门50的覆盖板25是接地的，因此，与覆盖板25接触的快门叶片21a及可通过主动杆(未示出)与快门叶片21a集成打开和关闭的快门叶片21b至21d也近似接地。这是因为快门叶片21a至21d是由导电材料形成的，或者因为其表面被处理成具有导电性。因此，快门叶片21a至21d的表面及覆盖板25具有与电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分相同的电位。
由于快门叶片21a至21d具有导电性，因此即使当导入叶片21根据来自快门控制电路145的驱动信号响应驱动源27和充电单元28的操作打开和关闭时发生摩擦起电等，由于快门叶片21a至21d的导电性，由于摩擦起电出现的电荷也会通过覆盖板25的连接部分25b流到电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分。因此，在导入叶片21的打开/关闭操作过程中及打开/关闭操作之前和之后，快门叶片21a至21d的表面也近似处于与电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分相同的电位。
另一方面，由于主反射镜111的支撑元件和镜盒顶面制动器部分之间的接触而出现的接触起电或由于快门操作使快门叶片21a至21d摩擦而出现的摩擦起电可能包括到光学元件11的电流。此外，整个光学元件11可能由于光学元件11的低通滤波器的热电性而带电。但还是在这种情况下，由于光学元件11的表面还与导电元件13接触，因此以与上述相同的方式，发射到导电元件13的电荷通过连接部分13a流到电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分。因此，通过连接部分13a，光学元件11大致处于与电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分相同的电位。
因此，通过覆盖板25的连接部分25b和导电元件13的连接部分13a，快门叶片21a至21d及光学元件11的表面大致处于与电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分相同的电位。因此，由于快门叶片21a至21d和光学元件11之间不存在电位差，因此其间不存在电场。因此，即使带电的杂质进入在快门叶片21a至21d和光学元件11之间形成的空间，因为不存在静电，所以杂质也不会被吸引到光学元件11。从而有可能防止杂质粘到光学元件11的表面。
在以上讨论中，导电元件13被描述为具有导电性的元件。但是，例如，如果已知的导电涂料涂到其表面从而使其具有导电性，则如塑料等的绝缘材料也可以代替导电元件13使用。
此外，连接部分13a和连接部分25b被描述为利用螺丝31等连接到电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分。但是，本发明不限于这种配置。例如，导线可以分别焊接到连接部分13a和连接部分25b，然后它们可以连接到电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分。可选地，在导电元件13的连接部分13a和覆盖板25的连接部分25b彼此由导线连接在一起的情况下，连接部分13a或连接部分25b可以连接到电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分。
此外，在第一实施方式中，焦平面快门50的导入叶片21和尾叶片22中的每一个都描述为由多个快门叶片构成。但是，本发明不限于这种配置。例如，即使导入叶片21由单个叶片构成，也可以获得类似的效果。
此外，即使已知的光圈/快门设备代替焦平面快门50使用，与上述实施方式中所述相同的配置也可以应用到光圈/快门设备，因此在光圈/快门设备和光学元件11之间出现的电场可以减小相当多。因此，可以获得类似的效果。
图8是显示根据第一实施方式减少灰尘粘到光学元件11的实验结果的图。
在这个实验例子中，微粒(材料聚苯乙烯，平均粒子直径45到63μm)事先喷射到焦平面快门50的导入叶片21上，并计算所喷射微粒的数量。在列901中示出的是微粒数量。在这种状态下，在温度条件从室温变到0℃以后，执行快门操作，然后，计算粘到光学元件11的滤光器的微粒数量。这对应于在列902中示出的快门操作后粘到光学元件11的微粒数量。在图8中，行1至3指示每次测量的测量值。列903指示粘附的微粒数量与原始微粒数量之比，而列904指示其平均粘附率。
行910指示焦平面快门的叶片和光学元件象传统技术中那样绝缘的情况。行911指示焦平面快门的叶片和光学元件具有导电性并象在第一实施方式中那样接地的情况。此外，行912指示只有光学元件11具有导电性并接地的情况。
就象从该实验例子显而易见的，应当理解，根据第一实施方式，与传统情况相比，细微例子的粘附率降低了大约20％。
第二实施方式以下参考图9描述根据本发明第二实施方式的相机系统。在上述第一实施方式中，使光学元件11表面的电位与焦平面快门50的电位相同，因此可以防止杂质粘到光学元件11的表面。但是，在第二实施方式的情况下，在焦平面快门50与固态图像传感器15之间没有光学元件11。除了这一点，其它结构都与上述第一实施方式的相同，因此，在此忽略对其的进一步描述。
图9是说明根据第二实施方式相机主体100的摄像单元10及焦平面快门50的概要结构的横截面侧图。在图9中，与图2所示相同或相似的元件用与图2所示相同的标号示出，并且在此忽略对其的进一步描述。如图9所示，从透镜单元看，图像传感器15位于快门叶片的后面。
参考图9，导电元件43是由导电材料制成的并集成固定到固态图像传感器15，与固态图像传感器15在固态图像传感器15的目标侧接触。导电元件43具有连接部分43a。连接部分43a利用螺丝等连接到电路板17的GND部分(未示出)或相机主体100的GND电位部分(未示出)。因此，导电元件43配置成接地。因此，至少图像传感器面向物体侧的表面的电位与快门叶片的电位相同。在所述实施方式中，该电位为接地。此外，通过支撑快门叶片的导电护圈板，使快门叶片的电位与至少图像传感器面向物体侧的表面的电位相同。
利用上述配置，可以获得以下好处。
与第一实施方式类似，由于焦平面快门50的覆盖板25接地，因此快门叶片21a至21d的表面及覆盖板25具有与电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分相同的电位。此外，固态图像传感器15的表面与导电元件43接触。因此，即使由于主反射镜111的支撑元件与镜盒顶面制动器部分之间的接触而出现的接触起电或由于快门操作快门叶片21a至21d摩擦而产生的摩擦起电使电流导入固态图像传感器15，电荷也会通过导电元件43的连接部分43a流到电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分。因此，通过连接部分43a，固态图像传感器15总是处于与电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分相同的电位。
因此，通过覆盖板25的连接部分25b和导电元件43的连接部分43a，快门叶片21a至21d的表面及固态图像传感器15总是处于与GND电位部分相同的电位。因此，快门叶片21a至21d和固态图像传感器15之间没有出现电位差。因此，即使带电的杂质进入在快门叶片21a至21d和固态图像传感器15之间形成的空间，因为不存在静电，所以杂质也不会被吸引到固态图像传感器15。
在以上讨论中，导电元件43被描述为具有导电性的元件。但是，例如，如果已知的导电涂料涂到其表面从而使其具有导电性，则如塑料等的绝缘材料也可以代替导电元件43使用。
此外，连接部分43a和连接部分25b被描述为利用螺丝等连接到电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分。但是，本发明不限于这种配置。例如，导线可以分别焊接到连接部分43a和连接部分25b，然后它们可以连接到电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分。可选地，在导电元件43的连接部分43a和覆盖板25的连接部分25b彼此由导线连接在一起的情况下，连接部分43a或连接部分25b可以连接到电路板17的GND部分或相机主体100的GND电位部分。
此外，焦平面快门50的导入叶片21和尾叶片22中的每一个都描述为由多个快门叶片构成。但是，本发明不限于这种配置。例如，即使导入叶片21由单个叶片构成，也可以获得类似的效果。
此外，即使已知的光圈/快门设备代替焦平面快门50使用，与上述实施方式中所述相同的配置也可以应用到光圈/快门设备，因此在光圈/快门设备和光学元件11之间出现的电场可以减小相当多。因此，可以获得类似的效果。
如上所述，根据第一和第二实施方式，焦平面快门50的叶片的电位及光学元件11或固态图像传感器15的表面的电位都处于GND电平。因此，可以大大减少粘到光学元件11或固态图像传感器15的表面的灰尘和污垢的量。
尽管参考示例实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解本发明并不限于所公开的示例实施方式。以下权利要求的范围是要给出最宽的解释，从而包含所有的修改、等价结构和功能。
权利要求
1.一种摄像装置，包括具有导电性的快门叶片；及从透镜单元看位于快门叶片后面的光学元件，其中至少光学元件面向物体侧的表面的电位与快门叶片的电位相同。
2.如权利要求1所述的摄像装置，其中相同的电位是接地电平电位。
3.如权利要求1所述的摄像装置，其中光学元件是与支撑该光学元件的导电支撑元件集成形成的。
4.如权利要求1所述的摄像装置，其中通过支撑快门叶片的导电护圈板，使快门叶片的电位与至少光学元件面向物体侧的表面的电位相同。
5.一种摄像装置，包括具有导电性的快门叶片；及从透镜单元看位于快门叶片后面的图像传感器，其中至少图像传感器面向物体侧的表面的电位与快门叶片的电位相同。
6.如权利要求5所述的摄像装置，其中相同的电位是接地电平电位。
7.如权利要求5所述的摄像装置，其中通过支撑快门叶片的导电护圈板，使快门叶片的电位与至少图像传感器面向物体侧的表面的电位相同。
全文摘要
在摄像装置中，使光学元件的表面和快门具有导电性，并且使它们接地，从而具有相同的电位，因此可以防止杂质粘到光学元件的表面。
文档编号G03B9/10GK1767596SQ20051010677
公开日2006年5月3日 申请日期2005年10月12日 优先权日2004年10月12日
发明者能登悟郎, 桥本吉隆 申请人:佳能株式会社