DE102006063038B3

DE102006063038B3 - Digitalkamera

Info

Publication number: DE102006063038B3
Application number: DE102006063038.6A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2019-04-11
Anticipated expiration: 2026-08-08
Also published as: DE102006036803A1; TW200708077A; RU2006128903A; US20070035656A1; CN100440936C; FR2889748B1; GB2429132A; JP3845446B1; JP2007047596A; GB0615916D0; US7898594B2; US20110080514A1; CN101312497A; DE102006036803A9; CN1913591A; US20170331989A1; TWI347121B; DE102006036803B4; ITTO20060595A1; RU2352971C2

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Digitalkamera, die ein Bildaufnahmeelement vor Staub schützt. Um eine vollständige und jederzeit zuverlässige Staubschutzfunktion zu schaffen, wird erfindungsgemäß eine Digitalkamera (14) vorgeschlagen, die mit Mitteln zur optischen Überprüfung eines Bildes zur Aufnahme mit einem Bildaufnahmeelement (3) auf einem elektronischen Display (21), wobeidie Digitalkamera eine Digitalkamera (14) mit Wechselobjektiv (33) ist, und mit einer Staubschutzscheibe (34, 54), die das Innere des Kameragehäuses (1) abdichtet, und die zwischen dem Wechselobjektiv (41) und dem Kameragehäuse (1) angeordnet ist, so dass kein Staub auf die Oberfläche des Bildaufnahmeelements (32) in dem Kameragehäuse (1) gelangt undein Entlüftungsloch (53; 63) an einer seitlichen Wand des Kamerahauptkörpers (51; 61) ausgebildet ist, das mit dem Außenraum kommuniziert,und wobei ein flexibles Trennelement an einem inneren Teil des Kamerahauptkörpers (51) vorgesehen ist und mit dem Entlüftungsloch (53) korrespondiert, so dass ein Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Außenraum des Kamerahauptkörpers (51) durch eine Auslenkung des flexiblen Trennelements gemindert bzw. abgeschwächt wird., wobei ein Entlüftungsloch (53) an einer seitlichen Wand des Kamerahauptkörpers (51) ausgebildet ist, das mit dem Außenraum kommuniziert,und wobei ein flexibles Trennelement (54) an einem inneren Teil des Kamerahauptkörpers (51; 61) vorgesehen ist und mit dem Entlüftungsloch (53) korrespondiert, so dass ein Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Außenraum des Kamerahauptkörpers (51; 61) durch eine Auslenkung des flexiblen Trennelements gemindert bzw. abgeschwächt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Digitalkamera, die ein Bildaufnahmeelement vor Staub schützt.
Beschreibung des Standes der Technik
Mittlerweile sind Digitalkameras mit wechselbarem Objektiv auf dem Markt. Digitalkameras mit wechselbarem Objektiv haben als größtes Problem, dass leicht Staub an das Bildaufnahmeelement gelangt. Einige dieser auf dem Markt erhältlichen Kameras stellen Mittel wie beispielsweise Tiefpass-Filter etc. unmittelbar vor dem Bildaufnahmeelement bereit, das mittels einem Kristallresonator unter Ultraschall vibriert, so dass an dem Filter haftender Staub abgeschüttelt wird, wobei der Staub unter Verwendung von druckempfindlichem Klebstoff gesammelt wird, so dass er nicht zurückfliegen kann. Außerdem sind auf dem Markt Digitalkameras mit Wischern zum Abwischen der Bildaufnahmeelemente erhältlich. Derartige Kameras stellen jedoch keine vollständige Staubschutzfunktion bereit.
Beim Wechsel der Objektive tritt nämlich leicht Staub in die Kamera ein und haftet an dem Bildaufnahmeelement. Zur Behebung des vorstehenden Problems werden Kameras mit Tiefpassfiltern usw. unmittelbar vor dem Bildaufnahmeelement bereitgestellt und mittels Ultraschall vibriert, wobei Staub abgeschüttelt wird. Außerdem sind Kameras auf dem Markt erhältlich, bei denen der Staub mit einem Wischer abgewischt wird. Obwohl die Konstruktionen kompliziert sind und die Herstellungskosten entsprechend hoch sind, ist die Wirkungsweise der Staubentfernung nicht zufriedenstellend.
Aus der JP 2000241869 A ist ein Staubschutz für einen Innenraum eines Kameragehäuses einer Spiegelreflexkamera mit wechselbarem Objektiv bekannt.
Die US 6.742,943 B2 offenbart einen selbsttätig schließenden Staubschutz, der im Zuge eines Objektivwechsels selbsttätig aktiviert und mit Einsetzen eines Wechselobjektivs automatisch hinweggeschoben wird.
Ferner ist aus der US 4,763,145 B ein automatischer Druckausgleichsmechanismus für einen Innenraum einer Kamera bekannt, der außerhalb des Kameragehäuses angeordnet ist. Ein Objektivwechsel ist dort nicht vorgesehen.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Digitalkamera mit kostengünstigen und zuverlässigen Mitteln einfacher Bauart auszustatten, so dass beim Wechsel des Objektivs kein Staub in das Kameragehäuse eintreten kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Eine Digitalkamera nach der vorliegenden Erfindung umfasst Mittel zur optischen Überprüfung eines Bildes zur Aufnahme mit einem Bildaufnahmeelement auf einem elektronischen Display und die nachfolgenden Merkmale: Die Digitalkamera ist derart ausgebildet, dass ihr Objektiv ausgewechselt werden kann und ein Staubschutz, der das Innere des Kameragehäuses versiegelt, ist zwischen dem wechselbaren Objektiv und dem Kameragehäuse derart angeordnet, dass kein Staub auf der Oberfläche des Bildaufnahmeelement in dem Kameragehäuse haftet, und zudem wird ein Druckunterschied zwischen einem Inneren und dem Außenraum des Kamerahauptkörpers durch eine Auslenkung eines flexiblen Trennelements gemindert bzw. abgeschwächt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Dementsprechend ist hierbei eine Staubschutzscheibe, wie beispielsweise eine Glasscheibe oder eine Kunstharzscheibe zwischen dem wechselbaren Objektiv und dem Kameragehäuse derart angeordnet, dass das Kameragehäuse abgedichtet und versiegelt ist. Dies führt dazu, dass beim Wechseln des Objektivs kein Staub in das Kameragehäuse eintreten kann. Demzufolge kann kein Staub an der Oberfläche des Bildaufnahmeelements in dem Kameragehäuse haften.
Eine Digitalkamera wird gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bereitgestellt und umfasst die nachfolgende Merkmalen: eine Lüftungsbohrung, ist an einer seitlichen Wand des Kameragehäuses ausgebildet und ein elastisches Trennelement ist an einem inneren Abschnitt des Kameragehäuses vorgesehen und wirkt derart mit der Lüftungsbohrung zusammen, so dass ein Druckunterschied des Drucks innerhalb und außerhalb des Kameragehäuses durch die Elastizität des Trennelements zumindest teilweise ausgeglichen wird. Wenn hierbei ein Druckunterschied zwischen dem Innenraum des Kameragehäuses und dem Außenraum auftritt dann reduziert das flexible Trennelement, das geeigneter Weise als Diaphragma, zylindrische Balg oder elastischer Kunststofffilm ausgebildet sein kann, den Druckunterschied weitestgehend oder gleicht den Druckunterschied vollständig aus.
Bei der Kamera nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Bildaufnahmeelement in dem Kameragehäuse zuverlässig vor Staub geschützt. Auf diese Weise kann die Kamera nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu der Wirkungsweise der Kameras nach dem ersten oder zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zuverlässig vor Staubhaftung auf der Oberfläche des Bildelements geschützt werden, so dass jederzeit ein wünschenswertes Bild stabil erzielt werden kann.
Bei der Digitalkamera nach der vorliegenden Erfindung wird ein Druckunterschied zwischen dem Inneren und Äußeren des Kameragehäuses mittels der flexiblen Trennwand schnell ausgeglichen. Aus diesem Grund wirkt bei einer Digitalkamera selbst in dem Fall eines großen Druckunterschieds zwischen dem Inneren des abgedichteten Kameragehäuses und dem äußeren Raum aufgrund von beispielsweise Temperaturänderungen, Höhenänderungen oder wetterbedingt keine starke Kraft auf die flexible Trennwand, wodurch ein zuverlässiger Taukondensationsschutz bereitgestellt wird.
Figurenliste

1 zeigt einen Schnitt einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei der eine Staubschutzplatte an einem Kameragehäuse angeordnet ist;
2 zeigt eine erläuternde Darstellung mittels eines Aufnahmeobjektivs erfindungsgemäß produzierten Bildes;
3 zeigt einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, wobei ein zylindrischer Balg in einer erfindungsgemäßen Kamera angeordnet ist und
4 zeigt einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, wobei eine elastische dünne Platte in einer erfindungsgemäßen Kamera angeordnet ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON VORTEILHAFTEN AUSFÜHRUNGEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine kostengünstige Digitalkamera mit einfacher und zuverlässiger Bauart mit Schutz gegen anhaftende Verschmutzung bzw. Staub bereitzustellen.
Als ein Beispiel einer Staubschutzmaßnahme wird eine transparente Glasscheibe oder Kunststoffscheibe an der vorderen Oberfläche der Kamera angeordnet, so dass das Kameragehäuse dicht verschlossen ist. Um hierbei einen Taupunktschutzeffekt zu verbessern wird trockene Luft in den abgeschlossenen, versiegelten Abschnitt (Stickstoff, Argon oder ähnliches falls möglich) eingeführt, wodurch ein luftdichter Zustand erreicht wird.
Selbst in dem Fall des luftdichten Zustands tritt eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren der Kamera und der Umgebung aufgrund von Temperaturveränderungen oder Höhenänderungen auf, wodurch eine starke Kraft auf die Staubschutzscheibe, die z.B. eine Glasscheibe sein kann, wirkt. Selbst wenn außerdem ein O-Ring an einem Abschnitt angeordnet ist, an dem eine Bedienwelle oder ähnliches zur Bedienung der Perspektivkorrekturmechanik eine äußere Wand des Kameragehäuses durchdringt, dann besteht danach die Gefahr, dass ein beweglicher Abschnitt wie beispielsweise der O-Ring einem lang anhaltenden Druck nicht standhält.
Zur Behebung dieses Problems wird der Druckunterschied zwischen dem Innenraum und dem Außenraum des Kameragehäuses erfindungsgemäß ausgeglichen. Zum Ausgleich des Druckunterschieds ist ein Diaphragma, ein zylindrischer Balg oder eine elastische Trennwand (elastisches Trennelement) wie beispielsweise eine Kunststofffolie zwischen einem mechanischen Abschnitt vorgesehen, der das Kameragehäuse vor dem Außenraum abdichtet.
Nachfolgend wird eine Digitalkamera nach einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei einer Digitalkamera mit austauschbarem Objektiv wird außerdem das Staubschutzglas oder die Staubschutzkunststoffscheibe als Staubschutzscheibe an einer Position unmittelbar hinter dem wechselbaren Objektiv in dem Kameragehäuse angeordnet, so dass das Innere des Kameragehäuses versiegelt ist. Dies führt dazu, dass das Bildaufnahmeelement, das in dem Kameragehäuse angeordnet ist vor Staub geschützt ist.
Das Diaphragma und der zylindrische Balg oder eine Trennwand aus Kunststoff oder ähnlichem ist zwischen dem mechanischen Teil und einem Gehäuse der Kamera vorgesehen, so dass der Mechanikabschnitt der Kamera luftdicht versiegelt ist. Hierbei ist außerdem eine Mechanik vorgesehen, die eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren der Kamera und dem Außenraum aufgrund von beispielsweise Temperaturdifferenz, Höhenänderungen und Wetterbedingungen ausgleicht.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einer Digitalkamera 14 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Merkmale der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 1. Ein Kameragehäuse 31 hat ein Bildaufnahmeelement 32 an einer Seite seiner inneren Oberfläche (rechte Oberfläche oder hintere Oberfläche in 1) (der Sucher und weitere mechanische Elemente sind in der Zeichnung nicht dargestellt und werden nicht erläutert). Eine Halterung 35 ist an der inneren Oberfläche der anderen Seite des Kameragehäuses 31 angeordnet (linke Seite oder Vorderseite von 1), wobei die Halterung 35 mit einer Halterung 36 eines Abschnitts 33 eines Wechselobjektivs korrespondiert. Eine Staubschutzscheibe 34 aus Glas oder Kunststoff ist an der Innenseite der Halterung 35 angeordnet, so dass kein Staub oder ähnliches in das Kameragehäuse 31 eindringen kann.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Staubschutzscheibe 34 beschrieben. 2 zeigt ein von einem Aufnahmeobjektiv 41 projiziertes Bild. 2 zeigt Lichtstrahlen, die von einem bestimmten Punkt eines Gegenstandes ausgehen und in eine vollständige Öffnung (Apertur) des Aufnahmeobjektivs 41 eintreten und jeweils auf eine korrespondierende Position gebündelt werden, wenn die Entfernung des Gegenstands weiter als die Brennweite f des Aufnahmeobjektivs 41 ist. Die Lichtstrahlen, die von dem Gegenstand 42 von 2 ausgehen und in das Aufnahmeobjektiv 41 eintreten werden daher als projiziertes Bild 43 an einer entsprechenden Position angezeigt. 2 zeigt das Bild mittels dem Aufnahmeobjektiv der Kamera, wobei das Bild 43 von 2 auf dem Bildaufnahmeelement 32 von 1 angezeigt ist. 1 zeigt, dass wenn Staub 44 auf dem Bildaufnahmeelement 32 haftet (da es in 2 nicht überlappend mit dem Bild 34 gezeigt werden kann, ist das dort in einer Position etwas näher zu dem Aufnahmeobjektiv 41 dargestellt), dann fängt das Bildaufnahmeelement 32 den Staub 44 direkt als Bild 43 ein, was selbst für Laien leicht verständlich ist.
Wenn nun eine Staubmenge, die dem Staub 44 entspricht in der Position 45 von 2 vorliegt, dann ist nur ein kleiner Teil der Lichtstrahlen, die als Bild 43 angezeigt werden blockiert. Außerdem wird der Lichtstrahl, der von dem Staub 45 blockiert wird zu einem Lichtstrahl in beiden Richtungen nach vorne und zu einer Basis in Pfeil Richtung des Bildes 43 in der Zeichnung. Das heißt, dass das gesamte Bild 43 einheitlich blockiert ist, wobei ein spezieller Abschnitt des Bildes 43 nicht blockiert oder ausgeschnitten wird. Da die Lichtstrahlen in die vollständige Öffnung (Apertur) des Aufnahmeobjektivs 41 eintreten und von einem speziellen Punkt eines Gegenstands 42 ausgehen und auf einen Punkt der Bildposition gebündelt werden wird das von dem speziellen Punkt des Objekts 42 ausgehende Licht und eintretende Licht konisch gestreut und konvergiert.
Die Abschwächung des Lichtstrahls aufgrund des Staubs 45 wird klein mit umgekehrter Proportionalität zum Quadrat der Entfernung von der Bildposition (Position des Bildaufnahmeelements 32). Die Staubschutzscheibe 34 ist daher an der in 1 dargestellten Position angeordnet, wodurch ein versiegeltes Gehäuseinneres bereitgestellt ist. Wenn der Innenraum des Kameragehäuses 31 immer sauber bleibt, dann tritt der Nachteil aufgrund der Staubhaftung kaum auf, selbst wenn die Kamera unter leichter Staubhaftung an der Oberfläche der Staubschutzscheibe 34 verwendet wird (äußere Oberfläche der Kamera an der Seite des Aufnahmeobjektivs 41).
Die Staubschutzscheibe 34 ist zwischen dem Objektivwechselabschnitt 33 und dem Kameragehäuse 31 vorgesehen, so dass das Kameragehäuse 31 abgedichtet ist und hierdurch Staub daran gehindert wird beim Objektivwechsel in das Kameragehäuse 31 einzudringen. Demzufolge haftet kein Staub an der Oberfläche des Bildaufnahmeelements 32 in dem Kameragehäuse 31 weshalb Nachteile bei der Aufnahme aufgrund von Staubhaftung vermieden werden.
Außerdem kann selbst bei starker Staubhaftung die Oberfläche der Staubschutzplatte 34 auf einfache Weise mittels Wischen gesäubert werden. Die Oberfläche der Staubschutzscheibe 34 kann gehärtet sein, so dass sie vor Kratzern geschützt ist. Es ist klar, dass die Oberfläche der Staubschutzscheibe 34 außerdem geeigneter Weise reflexionsgeschützt ausgebildet ist.
3 zeigt ein herkömmliches Beispiel eines Lüftungsloches 35, das mit dem Außenraum (der umgebenden Atmosphäre) des Kameragehäuses 51 kommuniziert und in einer seitlichen Wand des Kameragehäuses 51 ausgebildet ist, wobei der elastische zylindrische Balg 52 an einem inneren Abschnitt des Kameragehäuses 51 vorgesehen ist, der mit dem Lüftungsloch 53 korrespondiert, so dass der Druck durch das Lüftungsloch 53 auf ihn wirkt. Auf diese Weise wirkt der Druck außerhalb des Kameragehäuses 51 auf das Lüftungsloch 53, wobei sich der Balg 52 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Inneren und Äußeren des Kameragehäuses 51 elastisch ausdehnt und zusammenzieht. Auf diese Weise wird die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Kameragehäuses 51 beseitigt oder so schnell wie möglich abgeschwächt. In der Zeichnung steht Bezugszeichen 54 für die Staubschutzscheibe, die beispielsweise eine Glasscheibe sein kann.
4 zeigt ein herkömmliches Beispiel eines Lüftungslochs 63, das mit dem Äußeren eines Kameragehäuses 61 kommuniziert und an einer seitlichen Oberfläche des Kameragehäuses 61 ausgebildet ist und eine elastische dünne Trennwand (beispielsweise ein elastisches Diaphragma etwa der Bauart, die in Japan mit Engine Trumpet bezeichnet wird) oder eine Kunststofffläche 62 die an einem inneren Abschnitt des Kameragehäuses 61 vorgesehen ist und mit dem Lüftungsloch 63 korrespondiert, wobei der Druck aus dem Lüftungsloch 63 wirkt. Auf diese Weise setzt das elastische Diaphragma oder die Kunststofffläche 62 den Druckunterschied auf ähnliche Weise wie der Balg 52 von 3 herab, so dass eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Kameragehäuses 61 so schnell wie möglich beseitigt oder abgeschwächt wird. In der Zeichnung kennzeichnet Referenzzeichen 64 die Staubschutzscheibe, die beispielsweise eine Glasscheibe sein kann.
Wenn bei den Ausführungen von 3 und 4 eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Kameragehäuses 51 oder 61 auftritt, dann wird durch die elastischen Trennteile 52 oder 62 die Druckdifferenz beseitigt oder abgeschwächt. Auf diese Weise wird selbst in dem Fall einer großen Druckdifferenz zwischen dem Inneren der Kamera und der umgebenden Atmosphäre aufgrund von Temperaturänderungen, Höhenänderungen oder Wetterbedingungen und eine entsprechend starken Kraft die Staubschutzscheibe 54 oder 64 sicher vor dieser starken Kraft geschützt werden.

Claims

Digitalkamera (14) mit Mitteln zur optischen Überprüfung eines Bildes zur Aufnahme mit einem Bildaufnahmeelement (3) auf einem elektronischen Display (21), wobei die Digitalkamera eine Digitalkamera (14) mit Wechselobjektiv (33) ist, und mit einer Staubschutzscheibe (34, 54) versehen ist, die das Innere des Kameragehäuses (1) abdichtet, und die zwischen dem Wechselobjektiv (41) und dem Kameragehäuse (1) angeordnet ist, so dass kein Staub auf die Oberfläche des Bildaufnahmeelements (32) in dem Kameragehäuse (1) gelangt und wobei außerdem ein Entlüftungsloch (53; 63) an einer seitlichen Wand des Kamerahauptkörpers (51; 61) ausgebildet ist, das mit dem Außenraum kommuniziert, wobei ein flexibles Trennelement an einem inneren Teil des Kamerahauptkörpers (51; 61) vorgesehen ist und mit dem Entlüftungsloch (53; 63) korrespondiert, so dass ein Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Außenraum des Kamerahauptkörpers (51; 61) durch eine Auslenkung des flexiblen Trennelements ausgeglichen oder abgeschwächt wird.
Digitalkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Trennelement ein zylindrischer Balg (52) ist, wobei das geschlossene Ende an einem inneren Abschnitt des Kamerahauptkörpers (51) entsprechend dem Entlüftungsloch (53) der Kamera vorgesehen ist und so angewendet wird, dass der Druck außerhalb des Kamerahauptkörpers (51) auf das Entlüftungsloch (53) aufgebracht wird und sich der Balg (52) entsprechend einer Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Kamerahauptkörpers (51) elastisch ausdehnt und zusammenzieht, wodurch die Druckdifferenz zwischen Innenseite und Außenseite des Kamerahauptkörpers (51) so schnell wie möglich durch die elastische Verformungsfunktion der Faltenbälge (52) des Kamerahauptkörpers (51) ausgeglichen oder abgeschwächt wird.
Digitalkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsloch (63), das mit dem Äußeren eines Kamerahauptkörpers (61) kommuniziert, an einer Seitenfläche des Kamerahauptkörpers (61) angeordnet ist und das Trennelement durch eine flexible dünne Platte (62) gebildet ist, die an dem Innenteil des Kamerahauptkörpers (61) befestigt ist und mit dem Entlüftungsloch (63) korrespondiert, so dass ein Druck durch das Entlüftungsloch (63) auf die flexible dünne Platte (62) einwirkt, so dass die Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Kamerahauptkörpers (61) ausgeglichen oder abgeschwächt wird.
Digitalkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Trennelement als Diaphragma oder elastischer Kunststofffilm ausgebildet ist.
Digitalkamera nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubschutzscheibe (54, 64) eine Glasplatte ist, deren Oberfläche gehärtet ist.
Digitalkamera nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubschutzscheibe (54, 64) reflexionsgeschützt ausgebildet ist.