專利名稱：攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以數(shù)字式照相機為代表的攝像設(shè)備，更特別地，涉及具有用于冷卻圖像傳感器的散熱結(jié)構(gòu)的攝像設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，使用如電荷耦合器件(CCD)或者互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)等固態(tài)圖像傳感器將被攝體像轉(zhuǎn)換成電信號的攝像設(shè)備已經(jīng)普及。固態(tài)圖像傳感器一般包括半導(dǎo)體，在圖像傳感器中產(chǎn)生熱噪音。此外，安裝在固態(tài)圖像傳感器周圍的元件受到所產(chǎn)生的熱的影響。
因為熱噪音(也稱為暗噪音)隨著圖像傳感器的溫度的升高而單調(diào)地增加，因此，期望將圖像傳感器的溫度保持在最低可能值，以減少熱噪音的產(chǎn)生并且拍攝具有高圖像品質(zhì)的圖像。
因此，用于高速連拍和用于在天體攝影中長時間曝光攝像的一些攝像設(shè)備設(shè)置有用于圖像傳感器的冷卻機構(gòu)，以獲得具有高圖像品質(zhì)的圖像。
此外，強烈要求數(shù)字式照相機小型化，通過例如使光學(xué)系統(tǒng)和電路元件小型化和高密度集成化，在維持高功能和高性能的同時，照相4幾主體的小型化穩(wěn)定地前進。
然而，傳統(tǒng)的冷卻機構(gòu)一般具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這是使數(shù)字式照相機難以小型化的 一 個因素。
為了解決上述問題，日本特開2003-304420號公報論述了具有布置在攝像板和顯示單元之間以散熱的彈性導(dǎo)熱構(gòu)件的機構(gòu)。
當(dāng)圖像傳感器被安裝在鏡筒上時，如果如CCD或者CMOS傳感器等圖像傳感器傾斜，則產(chǎn)生光軸附近的 一些區(qū)域中的圖像焦點對準而另 一些區(qū)域中的圖像焦點未對準的光學(xué)性能的問題。
因此，如圖8所示，光學(xué)調(diào)整機構(gòu)被設(shè)置成通過擰緊或松開調(diào)整螺桿2'來調(diào)整被施力彈簧3 ，支撐的攝像板4 ，的傾斜或位置。
此時，如果導(dǎo)熱構(gòu)件5'的應(yīng)力大，則該應(yīng)力妨礙了攝像板4，的傾斜的校正(更具體地，由導(dǎo)熱構(gòu)件5，施加的沿"B"方向的應(yīng)力減小了施加沿"A"方向的應(yīng)力的施力彈簧3，的施力效果。)
本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備，該攝像設(shè)備能夠防止圖像傳感器的溫度升高，并且在不損壞傾斜調(diào)整機構(gòu)的性能的情況下，即使在高速連拍和長時間連續(xù)曝光攝像中也能夠形成顯示較少噪音的高品質(zhì)圖像數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面， 一種攝像設(shè)備包括鏡筒；圖像傳感器；攝像板，該攝像板被構(gòu)造成將圖像傳感器固定到該攝像板；彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件被布置在鏡筒和攝像板之間；固定構(gòu)件，該固定構(gòu)件被構(gòu)造成在彈性構(gòu)件變形的狀態(tài)下將攝像板固定到鏡筒；傳熱板，該傳熱板傳遞來自攝像板的熱；以及導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片能彈性變形并且被保持在攝像板和傳熱板之間。當(dāng)攝像板被固定到鏡筒時，導(dǎo)熱片被保持在攝像板和傳熱板之間，使得由彈性構(gòu)件施加到攝像板的彈性力的方向與由導(dǎo)熱片施加到攝像板的彈性力的方向 一 致。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面， 一種攝像設(shè)備包括鏡筒；圖像傳感器；攝像板，該攝像板被構(gòu)造成將圖像傳感器固定到攝像板；固定構(gòu)件，該固定構(gòu)件被構(gòu)造成將攝像板固定到鏡筒；傳熱板，該傳熱板傳遞來自攝像板的熱；以及導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片能彈性變形并且被保持在攝像板和傳熱板之間。導(dǎo)熱片和傳熱板被配置在鏡筒和攝像板之間，固定構(gòu)件在導(dǎo)熱片彈性變形的狀態(tài)下將攝像板固定到鏡筒。
通過下面參照附圖對典型實施方式的詳細說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本發(fā)明的實施方式，用于說明本發(fā)明的原理。
圖l是根據(jù)本發(fā)明的典型實施方式的作為攝像設(shè)備的數(shù)字式照相機的主視圖。
圖2是圖l中的數(shù)字式照相機的背面圖。
圖3是圖l中的數(shù)字式照相機的仰視圖。
圖4是圖l中的數(shù)字式照相機的方框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第 一典型實施方式的作為攝像設(shè)備的數(shù)字式照相機的鏡筒及其附近的側(cè) 一見圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二典型實施方式的作為攝像設(shè)備的數(shù)字式照相機的鏡筒及其附近的側(cè)視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三典型實施方式的作為攝像設(shè)備的數(shù)字式照相機的鏡筒及其附近的背面圖。
圖8是作為傳統(tǒng)例的攝像設(shè)備的數(shù)字式照相機的鏡筒及其附近的側(cè)視圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細說明本發(fā)明的各典型實施方式、特征和方面。圖l是根據(jù)本發(fā)明的典型實施方式的作為攝像設(shè)備的數(shù)字
式照相機的主視圖。圖2是圖1中的數(shù)字式照相機的背面圖。圖3是圖l中的數(shù)字式照相機的仰視圖。
如圖l所示，鏡筒6被配置在數(shù)字式照相機100的殼體的正面的中央的稍右方，并且鏡筒6保持圖4所示的攝影透鏡103。
當(dāng)從殼體的正面觀察時，快門開關(guān)61被設(shè)置在數(shù)字式照相機100的殼體的頂面的左方。此外，發(fā)出用于夜間拍攝的閃光的閃光窗口 9被設(shè)置在殼體的正面的上方。
三角架螺桿2 0被設(shè)置在數(shù)字式照相機10 0的殼體的底面的中央。三角架螺桿20被用來固定數(shù)字式照相機100。需要具有足夠的機械強度的三角架螺桿20 —般由鋅壓鑄品或鋁壓鑄品制成。
如圖2所示，操作單元70和由液晶顯示器(LCD)形成的圖像顯示單元28被設(shè)置在數(shù)字式照相機100的殼體的背面上。
如圖3所示，被構(gòu)造成存儲作為數(shù)字式照相機IOO的電源的電池的電池存儲單元25和被構(gòu)造成容納用于記錄視頻信號的存儲卡的記錄單元19被設(shè)置在數(shù)字式照相機100的殼體的左端。
用在升壓電路中以獲得夜間拍攝的閃光操作所需的高電壓的具有大容量的主電容器202被配置在數(shù)字式照相機100的殼體的右端。
安裝有圖像傳感器的攝像單元22被配置成使得攝像單元22的光接收面被置于由被保持在鏡筒6中的攝影透鏡103聚焦被攝體像的位置。
圖4是圖l中的數(shù)字式照相機的方框圖。
鏡筒6包括具有光圏機構(gòu)的快門101、攝影透鏡103、和被構(gòu)造成覆蓋攝影透鏡103和攝像單元22的擋板102。攝像單元22由將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號的CCD或CMOS元件形成。模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器23被用來將從攝像單元22輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。A/D轉(zhuǎn)換器23還被用來將從聲音控制單元11輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
定時生成單元21向攝像單元22、聲音控制單元ll、 A/D轉(zhuǎn)換器23和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器13供給時鐘信號和控制信號。由存儲器控制單元15和系統(tǒng)控制單元50控制定時生成單元21。
圖像處理單元24基于來自A/D轉(zhuǎn)換器23的數(shù)據(jù)或者來自存儲器控制單元15的數(shù)據(jù)來進行預(yù)定的像素插值、如壓縮等調(diào)整大小處理和顏色轉(zhuǎn)換處理。圖像處理單元24還通過使用所拍攝(攝影)的圖像數(shù)據(jù)來進行預(yù)定的運算處理，系統(tǒng)控制單元50基于運算處理的結(jié)果進行曝光控制和聚焦控制。
因此，進行通過鏡頭(TTL)類型的自動聚焦(AF)處理、自動曝光(AE)處理和預(yù)閃發(fā)光(EF)處理。圖像處理單元24還通過使用所拍攝的圖像數(shù)據(jù)來執(zhí)行預(yù)定的運算處理，并且執(zhí)行TTL類型的自動白平衡(AWB)處理。
來自A/D轉(zhuǎn)換器23的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像處理單元24和存儲器控制單元15或者直接經(jīng)由存儲器控制單元15被寫入到存儲器32中。
當(dāng)獲得由麥克風(fēng)10記錄的音頻數(shù)據(jù)、所攝影的靜止圖像和運動圖像、以及圖像文件時，存儲器32存儲文件標題。存儲器32具有足夠的存儲容量來存儲預(yù)定數(shù)量的靜止圖像以及預(yù)定長度的運動圖像和聲音。
壓縮/解壓縮單元16被用來通過自適應(yīng)離散余弦變換(ADCT)來壓縮或者解壓縮圖像數(shù)據(jù)。更具體地，當(dāng)操作快門101時，壓縮/解壓縮單元16讀取存儲在存儲器32中的拍攝圖像以壓縮該拍攝圖像，并且將處理后的數(shù)據(jù)寫入到存儲器32中。
壓縮/解壓縮單元16讀取從記錄單元19讀取到存儲器32的壓縮圖像，并且解壓縮該壓縮圖像，然后將處理后的數(shù)據(jù)寫入到存儲器32中。
由系統(tǒng)控制單元50中的編檔(filing)單元將由壓縮/解壓縮單元16被寫入到存儲器32中的圖像數(shù)據(jù)制成文件，并且經(jīng)由接口 (I/F) 18將該圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)200中。
存儲器32也用作顯示圖像用的存儲器，被寫入到存儲器32中的顯示用的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)換器13被顯示在圖像顯示單元28上。
從麥克風(fēng)10輸出的音頻信號經(jīng)由放大器等所形成的聲音控制單元1 l被A/D轉(zhuǎn)換器23轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后被存儲器控制單元15存儲在存儲器32中。
此外，記錄在記錄介質(zhì)200中的音頻數(shù)據(jù)被讀取到存儲器32中，經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)換器13被聲音控制單元11控制，并且經(jīng)由揚聲器38被輸出。
系統(tǒng)控制單元5 0控制整個數(shù)字式照相機10 0 。系統(tǒng)存儲器5 2存儲系統(tǒng)控制單元5 0的操作用的常量、變量和程序。
非易失性存儲器56是電可擦除和可記錄存儲器，并且由例如電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)形成。
第一快門開關(guān)SW1 (62)、第二快門開關(guān)SW2 (64)和操作單元70被用于向系統(tǒng)控制單元50輸入各種操作命令。
模式切換開關(guān)6 0可以將系統(tǒng)控制單元5 0的操作模式切換到靜止圖像拍攝模式、連拍模式、運動圖像模式和再現(xiàn)模式中的任一種模式。
在快門開關(guān)61的操作途中(半按)，接通第一快門開關(guān)SW1，以指示AF處理、AE處理、AWB處理或EF處理的開始。在快門開關(guān)61的操作完成(全按)時，接通第二快門開關(guān)SW2，以指示從自攝像單元22讀取信號到將圖像數(shù)據(jù)寫入到記錄介質(zhì)200的 一 系列攝像處理的開始。
操作單元70的操作構(gòu)件被分配功能并且根據(jù)情況而適當(dāng)?shù)赜米鞴δ馨粹o，使用者可以在視覺確定圖像顯示單元28上顯示的各種功能圖標的狀態(tài)下使用這些功能。
功能按鈕包括例如結(jié)束按鈕、返回按鈕、圖像前進按鈕、跳過按鈕、限制(narrow-down)按鈕和屬性改變按鈕。例如，當(dāng)按下操作單元70時，在圖像顯示單元28上顯示各功能按鈕。使用者可以通過使用圖像顯示單元28上的菜單畫面和操作單元70而直觀地執(zhí)行各種設(shè)定。
電源開關(guān)724妻通和切斷電源。電源控制單元39由電池檢測電路、直流-直流(DC-DC )轉(zhuǎn)換器和被構(gòu)造成切換供電對象的切換電路形成。電源控制單元39檢測電池的有無、電池的類型和電池的剩余電4肓。
電源控制單元39根據(jù)檢測結(jié)果和來自系統(tǒng)控制單元50的命令來控制DC-DC轉(zhuǎn)換器，并且在必要時間段向包括記錄介質(zhì)200在內(nèi)的各單元供給必要電壓。
電源單元30包^^:如i咸性電池或鋰(Li)電池等一次電池；如鎳鎘電池(NiCd)、鎳氫電池(NiMH)或Li電池等二次電池；和AC適配器。連接器33和34將電源單元30連接到電源控制單元39。
實時時鐘(RTC) 40內(nèi)含獨立于電源控制單元39的電源單元，并且甚至當(dāng)電源單元30關(guān)閉時也可以維持時鐘工作。在啟動時，系統(tǒng)控制單元50通過使用從RTC 40獲得的日期和時間來控制計時器(timer )。
接口 (I/F) 18是與如存儲卡或硬盤等記錄介質(zhì)200連接的連接單元，并且連接器35連接記錄介質(zhì)200與接口 18。
記錄介質(zhì)裝卸檢測單元9 8檢測記錄介質(zhì)2 0 0是否被安裝到連接器35。
記錄介質(zhì)200包括由半導(dǎo)體存儲器或磁盤構(gòu)成的記錄單元19、與數(shù)字式照相機100連接的接口 (I/F)37、以及用于連接記錄介質(zhì)200與數(shù)字式照相機100的連接器36。
通信單元110基于如推薦的標準232版本C (RS232C)、通用串行總線(USB)、電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE) 1394、P1284、小型計算機系統(tǒng)接口 (SCSI)、調(diào)制解調(diào)器、局域網(wǎng)(LAN)和無線通信等各種類型的標準來執(zhí)行通信處理。
連接器112 (無線通信的情況下的天線)經(jīng)由通信單元IIO將數(shù)字式照相機IOO連接到其它設(shè)備。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第 一典型實施方式的作為攝像設(shè)備的數(shù)字式照相機的鏡筒及其附近的側(cè)視圖。
圖像傳感器1的光接收面被配置在由被鏡筒6保持的攝影透鏡103形成被攝體像的位置。以下將說明上述配置的方法。
圖像傳感器1被軟焊到基板7，攝像板4被安裝到基板7?；?由導(dǎo)熱性材料制成。攝像板4由如銅、鋁或SUS(不銹鋼)等導(dǎo)熱性優(yōu)異的金屬材料制成。 一般由調(diào)整螺桿2 (固定構(gòu)件)將攝像板4固定到鏡筒6的三個或四個位置。
施力彈簧3 (彈性構(gòu)件)被夾在鏡筒6和攝像板4之間并且被配置(壓力接觸地安裝)在調(diào)整螺桿2的附近。 一般配置與調(diào)整螺桿2的數(shù)量相同數(shù)量的施力彈簧。由施力彈簧3對攝像板4施力，并且通過檸緊或松開調(diào)整螺桿2來調(diào)整圖像形成面的位置或傾斜。
因此，施力彈簧3用作配置在鏡筒6和攝像板4之間的彈性構(gòu)件。調(diào)整螺桿2起到在彈性施力彈簧3彈性變形的狀態(tài)下將攝像板4固定到鏡筒6的固定構(gòu)件的功能。
換句話說，攝像板4被可調(diào)整地支撐在鏡筒6上。從而，吸收了各鏡筒的光學(xué)性能的差異，并且能夠?qū)崿F(xiàn)期望的光學(xué)性能。
傳熱板8被固定到鏡筒6。傳熱板8消散了圖像傳感器l的熱。傳熱板8由如銅或鋁等導(dǎo)熱性優(yōu)異的材料制成。傳熱板8有助于增強鏡筒6的強度。
以下將說明組裝過程和用于提供圖像傳感器1到傳熱板8的熱聯(lián)接的方法。
可彈性變形的導(dǎo)熱片5被布置在傳熱板8上。對于導(dǎo)熱片5,可使用例如硅膠片、硅鋼片或丙烯酸片。導(dǎo)熱片5通過其彈性被夾在攝像板4和傳熱板8之間。
在安裝導(dǎo)熱片5之后，將施力彈簧3置于鏡筒6的施力彈簧安裝部6a中。然后，圖像傳感器l、基板7和攝像板4成為一體的攝像單元22被安裝到鏡筒6，并且用調(diào)整螺桿2固定該攝像單元22。
通過采用上述結(jié)構(gòu)，熱從圖像傳感器l傳遞到攝像板4然后傳遞到傳熱板8。最后，熱傳遞通過傳熱板8并且從外蓋或三腳架螺桿20散發(fā)射到大氣中。
因此，在不增大數(shù)字式照相機100的尺寸的情況下，通過提高散熱效率能夠防止圖像傳感器l的溫度升高。
即使攝像單元2 2的位置由于通過改變調(diào)整螺桿2的擰緊強度的光學(xué)調(diào)整而發(fā)生變化，也可以通過由導(dǎo)熱片5的彈性吸收該變化而經(jīng)由導(dǎo)熱片5將攝像板4安裝到傳熱板8。
雖然導(dǎo)熱片5的彈性產(chǎn)生應(yīng)力(沿B方向)，但是，根據(jù)本典型實施方式的結(jié)構(gòu)，由于沿與施力彈簧3的應(yīng)力方向相同的方向(沿A方向)產(chǎn)生應(yīng)力，因此，可以在不損壞施力彈簧3的施力效果的情況下，將攝像單元22保持在期望位置。3施加到攝像板4的施加力(彈性力)的方向與由導(dǎo)熱片5施加到攝像板4的彈性力的方向一致，因此，導(dǎo)熱片5的彈性力不會妨礙施力彈簧3的施力作用。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二典型實施方式的作為攝像設(shè)備的數(shù)字式照相機的鏡筒及其附近的側(cè)視圖。
如圖6所示，通過將導(dǎo)熱片5配置在所有調(diào)整螺桿2的近旁，即使減少施力彈簧3的數(shù)量或者完全移除施力彈簧3，也能夠由來自導(dǎo)熱片5的應(yīng)力來保持攝像單元22,從而可以減少部件的數(shù)量。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三典型實施方式的作為攝像設(shè)備的數(shù)字式照相機的鏡筒及其附近的背面圖。
如圖7所示，如果導(dǎo)熱片5被配置在連接兩個調(diào)整螺桿2的中心的直線上，即使數(shù)字式照相機不具有施力彈簧3，也可以保持導(dǎo)熱片5的應(yīng)力平衡，從而可以適當(dāng)?shù)剡M行光學(xué)調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的典型實施方式的攝像設(shè)備，在防止圖像傳感器的溫度升高和不減損傾斜調(diào)整機構(gòu)的性能的同時，即使在高速連拍和長時間曝光攝像中，也能形成顯示較少噪音的高品質(zhì)圖像數(shù)據(jù)。
雖然已經(jīng)參照典型實施方式說明了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施方式。所附權(quán)利要求書的范圍將符合最寬的解釋，以包含所有變型、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種攝像設(shè)備，所述攝像設(shè)備包括鏡筒；圖像傳感器；攝像板，所述攝像板被構(gòu)造成將所述圖像傳感器固定到所述攝像板；彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件被布置在所述鏡筒和所述攝像板之間；固定構(gòu)件，所述固定構(gòu)件被構(gòu)造成在所述彈性構(gòu)件變形的狀態(tài)下將所述攝像板固定到所述鏡筒；傳熱板，所述傳熱板傳遞來自所述攝像板的熱；以及導(dǎo)熱片，所述導(dǎo)熱片能彈性變形并且被保持在所述攝像板和所述傳熱板之間，其中，當(dāng)所述攝像板被固定到所述鏡筒時，所述導(dǎo)熱片被保持在所述攝像板和所述傳熱板之間，使得由所述彈性構(gòu)件施加到所述攝像板的彈性力的方向與由所述導(dǎo)熱片施加到所述攝像板的彈性力的方向一致。
2. —種攝像設(shè)備，所述攝像設(shè)備包括鏡筒；圖像傳感器；攝像板，所述攝像板被構(gòu)造成將所述圖像傳感器固定到所述攝像板；固定構(gòu)件，所述固定構(gòu)件被構(gòu)造成將所述攝像板固定到所述鏡筒；傳熱板，所述傳熱板傳遞來自所述攝像板的熱；以及導(dǎo)熱片，所述導(dǎo)熱片能彈性變形并且被保持在所述攝像板和所述傳熱才反之間，其中，所述導(dǎo)熱片和所述傳熱板被配置在所述鏡筒和所述所述攝像板固定到所述鏡筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述固定構(gòu)件是用于將所述攝像板固定至所述鏡筒的調(diào)整 螺桿，并且所述導(dǎo)熱片被配置在連接兩個調(diào)整螺桿的中心的直 線上。
全文摘要
一種攝像設(shè)備，其包括鏡筒；圖像傳感器；攝像板，其被構(gòu)造成將圖像傳感器固定到攝像板；彈性構(gòu)件，其被布置在鏡筒和攝像板之間；固定構(gòu)件，其被構(gòu)造成在彈性構(gòu)件變形的狀態(tài)下將攝像板固定到鏡筒；傳熱板，其傳遞來自攝像板的熱；以及導(dǎo)熱片，其能彈性變形并且被保持在攝像板和傳熱板之間。當(dāng)攝像板被固定到鏡筒時，導(dǎo)熱片被保持在攝像板和傳熱板之間，使得由彈性構(gòu)件施加到攝像板的彈性力的方向與由傳熱板施加到攝像板的彈性力的方向一致。
文檔編號H04N5/335GK101674406SQ200910172158
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者相場公志 申請人:佳能株式會社