DE19802816A1

DE19802816A1 - Bildaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE19802816A1
Application number: DE19802816A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Schoenherr; Thomas Mueller; Heinz-Gerd Graf; Ulrich Seger
Original assignee: Kamerawerke Noble GmbH
Current assignee: Kamerawerke Noble GmbH
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1998-10-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildaufzeichnungsgerät, das zum Erfassen der bildgebenden Strahlen einen Bildaufnahme- Chip mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Zellen aufweist.

Bei bekannten Bildaufzeichnungsgeräten sind die Bildauf nahme-Chips derart in der Abbildungsebene angeordnet, daß sowohl die zur Bildaufzeichnung dienenden lichtempfind lichen Zellen als auch deren Umgebung, z. B. das Bond bereich der Bildaufnahme-Chips von der bildgebenden Bestrahlung erfaßt werden. Insbesondere hochdynamische lichtempfindliche Zellen wie logarithmisch konvertierende MOS-Sensoren sind stark anfällig gegen jede Art von störender Bestrahlung, so daß bei deren Auftreten die Qualität der aufzuzeichnenden Bilder gefährdet ist.

Aufgabe der Erfindung ist eine von störender Bestrahlung weitgehend freie Anordnung des Bildaufnahme-Chips im Bildaufzeichnungsgerät.

Erfindungsgemäß wird das durch Maßnahmen entsprechend dem Hauptanspruch erreicht. Zweckmäßige Ausführungen sind den nachgeordneten Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung ist an Hand dargestellter und beschriebener Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Anordnung zur Bildaufzeichnung im Schnitt A-A,

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung der Anordnung des Bildaufnahme-Chips,

Fig. 3 die Rückansicht der Anordnung und

Fig. 4 eine Darstellung mit Stereovorsatz.

In einem nicht gezeigten Gehäuse eines Bildaufzeichnungs gerätes ist der vorzugsweise metallische Tubuskörper 1 vorgesehen (vergl. Fig. 1). An der Frontseite des Tubus körpers 1 befindet sich die Objektivplatte 2, in der zweckmäßig auswechselbar ein Aufnahmeobjektiv 3 befestigt ist. Den bildseitigen Strahlengang des Aufnahmeobjektives 3 umhüllt ein vorzugsweise treppenartig verjüngter Tubus raum 4. Der Tubusraum 4 endet mit einem Bildfenster 5 nahe der Abbildungsebene.

Im Tubuskörper 1 sind außerhalb des Bildfensters 5 die Gewindebolzen 6 befestigt, welche die Leiterplatte 7 tragen. Die Gewindebolzen 6 ragen durch Öffnungen 8 der Leiterplatte 7 (vergl. Fig. 2). Die Öffnungen 8 sind deutlich größer ausgebildet als der Durchmesser der Gewindebolzen 6. Auf der dem Tubuskörper 1 zugewandten Seite der Leiterplatte 7 ist jeder Gewindebolzen 6 mit einem flanschartigen Kranz 10 versehen, gegen den jeweils eine Schraubenfeder 11 drückt. Damit wird evtl. Gewinde spiel zwischen den Gewindebolzen 6 und dem Tubuskörper 1 unwirksam. Auf der vom Tubuskörper 1 abgewandten Seite der Leiterplatte 7 trägt jeder Gewindebolzen 6 eine Kontermutter 12. Zwischen jeder Kontermutter 12 und der Leiterplatte 7 liegt eine Scheibe 13, deren Außendurch messer größer ist als die entsprechende Öffnung 8 in der Leiterplatte 7. Jeweils eine weitere Scheibe 13 ist zwischen jedem Kranz 10 und der Leiterplatte 1 vorgesehen. Die Scheiben 13 bestehen zweckmäßig aus einem Material mit guter elektrischer und/oder Wärmeleitfähigkeit.

Auf der dem Tubuskörper 1 zugewandten Seite der Leiter platte 7 ist der Bildaufnahme-Chip 14 befestigt, vorzugs weise aufgeklebt. Die nach Art eines zweidimensionalen Arrays angeordneten lichtempfindlichen Zellen 15 des Bildaufnahme-Chips 14 bilden das die bildgebenden Strah len in der Abbildungsebene empfangende Sensorfeld. Das Sensorfeld wird vom Bildfenster 5 rahmenartig maskiert, wobei die Umgebung des Sensorfeldes bzw. die Umgebung der bildaufzeichnenden lichtempfindlichen Zellen 15, vor allem das Bondbereich 16 des Bildaufnahme-Chips 14, gegen unerwünschtes Bestrahlen durch infrarotes Licht abge schirmt ist.

Vorteilhaft sind die zur Bildaufzeichnung dienenden licht empfindlichen Zellen 15 von einer abbildungsneutralen Glasplatte 17 abgedeckt, welche mit der die bildgebenden Strahlen empfangenden Frontfläche des Bildaufnahme-Chips 14 ebenfalls abbildungsneutral verkittet ist. Zum Aus blenden eines unerwünschten Spektralbereiches kann die Glasplatte 17 als optischer Filter ausgebildet sein.

Die zumindest das Bondbereich 16 umfassende Umgebung des Bildaufnahme-Chips 14 ist mit einer elektrisch isolieren den Vergußmasse 18 abgedeckt. Über diese Vergußmasse 18 ist ein metallhaltiges und zweckmäßig elastisches Verguß material 19 gelegt, das in wärmeleitender Verbindung mit der Leiterplatte 7 sowie mit dem metallischen Tubus körper 1 steht.

Am Tubuskörper 1 sind Positionierarme 20 und Haltearme 21 vorgesehen (vergl. Fig. 3). In den Positionierarmen 20 sind Positionierschrauben 22 angeordnet, die einenends an der Leiterplatte 7 liegen. Die Positionierschrauben 22 können durch Drehen in Richtung der Pfeile 24 bewegt werden. An den Haltearmen 21 sind Blattfedern 23 befe stigt, welche die Leiterplatte 7 gegen die Positionier schrauben 22 drücken.

Im Tubuskörper 1 sind weiterhin Bohrungen 25 zum Befesti gen von optischem Zubehör vorgesehen. Beispielsweise (vergl. Fig. 4) sind in die Bohrungen 25 jeweils Säulen 26 eingesetzt, die einen Stereovorsatz 27 tragen.

Infolge des nahe der Abbildungsebene vorgesehenen metalli schen Bildfensters 5 wird eine die Qualität der Bildauf zeichnung störende Bestrahlung der Umgebung des Sensor feldes mit insbesondere infrarotem Licht vermieden. Über das metallhaltige Vergußmaterial 19 erfolgt das Ableiten einer unerwünschten Betriebswärme von der Leiterplatte 7 in den Tubuskörper 1. Unterstützt wird dieses Ableiten durch ebenfalls metallische Scheiben 13, Gewindebolzen 6 und Blattfedern 23.

Mittels einer Stellvorrichtung, die im wesentlichen durch die Gewindebolzen 6 und die Kontermuttern 12 gekennzeich net ist, kann der Bildaufnahme-Chip 14 parallel zur Abbildungsebene so ausgerichtet werden, daß die Ebene des Sensorfeldes mit der Abbildungsebene zur Deckung kommt.

Das Ausrichten des Bildaufnahme-Chips 14 geschieht nach Lösen der Kontermuttern 12 durch Drehen der Gewindebolzen 6, wodurch der Bildaufnahme-Chip 14 zusammen mit der ihn tragenden Leiterplatte 7 gegenüber der Abbildungsebene gekippt werden kann. Die Schraubenfedern 11 unterdrücken evtl. Gewindespiele zwischen den Gewindebolzen 6 und dem Tubuskörper 1. Nach beendeter Justage wird mit den Konter muttern 12 die Lage der Leiterplatte 7 arretiert.

Eine Positioniervorrichtung zum Verschieben des Bildauf nahme-Chips 14 parallel zur bzw. in der Abbildungsebene wird im wesentlichen durch die Positionierschrauben 22 und die Blattfedern 23 gebildet. Durch Drehen der Posi tionierschrauben 22 wird die Leiterplatte 7 mit dem Bild aufnahme-Chip 14 parallel zum Bildfenster 5 verschoben. Die gegenüber den Gewindebolzen 6 deutlich größeren Öffnungen 8 gestatten dieses Verschieben der Leiterplatte 7. Die Blattfedern 23 sichern das ständige Berühren der Leiterplatte 7 mit den Positionierschrauben 22. Vorteilhaft kann mit dieser Positioniervorrichtung beim Verwenden eines Stereovorsatzes 27 die zwischen den Teil bildern bestehende Trennlinie in Übereinstimmung mit der optischen Achse des Aufnahmeobjektives 3 gebracht werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschrie bene Ausführung beschränkt. Denkbar ist nicht nur das Gestalten eines Bildfensters durch entsprechende Form gebung des der Abbildungsebene zugewandten Endes des Tubusraumes 4, sondern auch durch einen Rahmen, der als separates Bauteil das Sensorfeld des Bildaufnahme-Chips 14 umgibt. Wesentlich ist vor allem, daß durch Maskierung die Umgebung des bildaufzeichnenden Sensorfeldes gegen Bestrahlung insbesondere mit infrarotem Licht abgedeckt wird. Die vorgesehenen Stell- und Positioniervorrich tungen sind bei Bildaufzeichnungsgeräten auch unabhängig von einer Maskierung des Sensorfeldes einsetzbar.

Claims

1. Bildaufzeichnungsgerät, das zum Erfassen der bild gebenden Strahlen einen Bildaufnahme-Chip mit einer Viel zahl von lichtempfindlichen Zellen aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß die zur Bildaufzeichnung dienenden lichtempfindlichen Zellen (15) ein Sensorfeld bilden und ein dieses Sensor feld maskierendes Bildfenster (5) vorgesehen ist, welches die Umgebung des Sensorfeldes insbesondere gegen Infrarot-Bestrahlung abschirmt.

2. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Bildaufnahme-Chip (14) ein CMOS-Sensor mit logarithmisch konvertierenden lichtempfindlichen Zellen (15) ist.

3. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Bildfenster (5) am der Abbildungsebene zuge wandten Ende eines Tubuskörpers (1) angeordnet ist, welcher mit seinem Tubusraum (4) den bildseitigen Strahlengang des Aufnahmeobjektives (3) umgibt.

4. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß am Tubuskörper (1) eine den Bildaufnahme-Chip (14) tragende Leiterplatte (7) ortsveränderlich gelagert ist, und daß eine Stellvorrichtung (6, 12) zum deckungs gleichen Ausrichten der Ebene des Sensorfeldes mit der Abbildungsebene sowie eine Positioniervorrichtung (22, 23) zum Verschieben des Sensorfeldes in der Abbildungs ebene vorgesehen sind.

5. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Leiterplatte (7) über metallische Bauteile der Stellvorrichtung (6, 12) mit einem metallischen Tubus körper (1) in wärmeleitender Verbindung steht.

6. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (7) außerhalb der elektrisch isolierten und zumindest das Bondbereich (16) umfassen den Umgebung des Sensorfeldes über ein vorzugsweise elastisches und metallhaltiges Vergußmaterial (19) mit einem metallischen Tubuskörper (1) in wärmeleitender Verbindung steht.

7. Bildaufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Tubuskörper (1) geeignete Mittel (25) zum Befestigen eines optischen Vorsatzes (28), für Stereobilder aufweist.

8. Bildaufzeichnungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß das Sensorfeld von einer abbildungsneutralen Glas platte (17) abgedeckt ist, welche mit der aktiven Front fläche des Bildaufnahme-Chips (14) ebenfalls abbildungs neutral verkittet ist.

9. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Glasplatte (17) ein optischer Filter zum Aus blenden eines unerwünschten Spektralbereiches ist.