DE3121887A1 - Festkoerper-bildaufnahmeeinrichtung - Google Patents
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Description
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung,
genauer gesagt eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung in Package-Konstruktion, welche verminderte Außenabmessung
aufweist.
Die Fign. 1A und 1B sind eine Aufsicht bzw. ein Schnitt durch eine
herkömmliche Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung, welche insgesamt ein package-ähnliches Bauelement nach Art integrierter Schaltkreise
darstellt.
Ein Gehäuse 1 ist aus keramischem Material oder dergleichen hergestellt.
Es hat in seinem mittleren Abschnitt eine Vertiefung 1c, in welcher ein Festkörper-Aufnahmelement 5 angeordnet ist. Die Vertiefung
1c ist vorgegeben durch eine Stufe 1a und einen Boden 1b.
Verbindungspolster 2 sind mit metallischen elektrischen Leiter 3 verbunden,die das Gehäuse 1 durchsetzen, und sind ferner mit Anschlußfahnen
4 verbunden, die zur Verbindung mit äußeren Schaltkreisen dienen, welche auf den Seitenflächen des Gehäuses 1 angeordnet
sind.
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Das auf dem Boden 1b der Vertiefung 1c des Gehäuses 1 festgelegte Bild-Aufnahmeelement 5 weist einen auf Licht ansprechenden Wandler
5a auf, der zur Vorderseite der Aufnahmeeinrichtung weist. Auf dem Aufnahmeelement 5 ausgebildete Verbindungspolster 5b sind über Verbindungsdrähte
6 mit den Verbindungspolstern 2 verbunden, die auf der Schulter 1a des Gehäuses T angeordnet sind. Darüber hinaus
sind am Rand des Aufnahmeelementes 5 Schieberegister 5c vorgesehen, welche zur Ansteuerung des Wandlers 5a dienen.
Um schädliche Einflüsse von dem Bild-Aufnahmeelement 5 fernzuhalten,
ist das offene, vordere Ende des Gehäuses 1 durch eine transparente Glasplatte 8 unter Verwendung einer Dichtmasse 7 luftdicht
verschlossen. Die Schieberegister 5c sind integrierte Schaltkreise
mit kompliziertem Aufbau, wie aus Fig. 2 ersichtlich. In der Praxis ist es daher schwierig, die Anordnung des Wandlers 5a
und der Schieberegister 5c in dem BiId-Aufηahmeelement 5 zu
ändern, welches nur eine kleine Fläche einnimmt. Aus diesem Grund ist die gegenseitige Lage zwischen dem auf Licht ansprechenden
Wandler 5a und den Schieberegistern 5c so standardisiert worden, wie dies in Fig. 1A gezeigt ist. Zwischen der Kante des Aufnahmeelementes
5 und der Schulter 1a liegt eine Strecke 1. Bei der herkömmlichen Bild- Aufnahmeeinrichtung, die in Fig. 1B genauer gezeigt
ist, ist die Mittenachse C1 des Aufnahmeelementes 5 auf die
Mittenachse C2 der Vertiefung 1c ausgerichtet. Die Achse C„ stellt
zugleich die Mittenachse des Gehäuses 1 und damit der gesamten Bildaufnahmeeinrichtung dar. Die Mittenachse C3 des Wandlers 5a
ist um eine Strecke d von der Mittenachse C„ der Vertiefung 1c
bzw. von der Mittenachse C1 des Aufnahmeelementes 5 entfernt.
1 -6-
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Die transparente Glasplatte 8 ist ferner mit ihrem Mittelpunkt auf
die Mittenachse C1 des Aufnahmeelementes 5 in symmetrischer Weise
in den Kantenrichtungen ausgerichtet (in Fig. 1A also nach oben
und unten, nach rechts und nach links).
Bei einer so aufgebauten Pestkörper-Bildaufnahmeeinrichtung ist aber die Mittenachse C3 des Wandlers 5a des Aufnahmeelementes 5
nicht auf die Mittenachse C2 der Vertiefung 1c ausgefluchtet, denn
die Mittenachse C_ ist um die Strecke d von der Mittenachse C~
entfernt. Man muß daher eine transparente Glasplatte 8 verwenden, deren Fläche größer ist als die Fläche einer Apertur, die man benötigt,
um einen Einfallswinkel θ des Lichtes zu gewährleisten. Daher werden die Außenabmessungen des Gehäuses 1 zwangsweise
vergrößert. Wird darüber hinaus die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung in einer Kamera angebracht, so muß die Mittenachse
des Objektives der Kamera auf die Mittenachse des Wandlers des Aufnahmeelementes ausgefluchtet werden. Hierzu muß das Gehäuse 1
zwangsweise um die Strecke d bezüglich der Objektivachse versetzt werden.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung
geschaffen werden, bei welcher die Mittenachse des auf Licht ansprechenden Wandlers auf die Mittenachiso der transparenten
Glasplatte ausgerichtet ist, so daß der Außendurchmesser der transparenten Glasplatte, und dies ist zugleich der Außendurchmesser
des Gehäuses, vermindert weiden kann, ohne daß zugleich
die benötigte Fläche der Apertur vermindert wird.Auf diese Weise
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-r-S
erhält man eine Verminderung der Abmessungen und des Gewichtes der
Bildaufnahmeeinrichtung. Darüber hinaus erhält man so eine Bildaufnähmeeinrichtung,
die sich leicht in einer Kamera anbringen läßt, da man dem Mittelpunkt des auf Licht ansprechenden Wandlers
leicht dadurch auf die Objektivachse ausfluchten kann, daß man die
Achse des Gehäuses der Bildaufnahmeeinrichtung auf die Objektivachse ausrichtet.
Die oben angegebene Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung gemäß Anspruch 1.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1A eine Aufsicht auf eine herkömmliche Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung;
Fig. 1B einen Schnitt längs der Linie IB-IB von Fig. 1A;
Fig. 2 ein Schaltbild, in welchem der Wandler und seine
Ansteuerkreise schematisch wiedergegeben sind;
und
Fig. 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung.
Fig. 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung.
Fig. 3 zeigt eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 sind dieselben Bezugszeichen und Symbole verwendet wie in den Fign. 1A und 1B; die entsprechenden Teile der Aufnahmeeinrichtung brauche hier nicht noch
einmal im einzelnen beschrieben zu werden. Q
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-ST- (θ
Bei der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung nach Fig. 3 ist ein
Gehäuse 9 in seinem mittigen Abschnitt mit einer Vertiefung 9c versehen, in welcher das Festkörper-Bildaufnahmeelement 5 angeordnet
ist. Die Vertiefung 9c hat einen Boden 9b und ist durch Stufen 9a-1 und 9a-2 unterschiedlicher Breite begrenzt. Die Mittenachse
Ο« der Vertiefung 9c ist um eine Strecke d von der Mittenachse
C. der Bildaufnahmeeinrichtung entfernt. In der Vertiefung 9c ist wieder das Aufnahmeelement 5 angeordnet, und die
Mittenachse C-. des auf Licht ansprechenden Wandlers 5a des Aufnahmeelementes
5 fluchtet mit der Mittenachse C. der Aufnahmeeinrichtung, d.h. sie fluchtet mit der Mittenachse des Gehäuses 9,
Dadurch, daß die Mittenachse C, des Wandlers 5a mit der Mittenachse
des Gehäuses und der transparenten Glasplatte 8, also auch mit der Achse der gesamten Aufnahmeeinrichtung, zusammenfällt,
kann man die Größe der transparenten Glasplatte 8 für einen vorgegebenen Einfallswinkel θ des Lichtes sehr klein halten. Infolgedessen
kann man auch den Außendurchmesser des Gehäuses 9 verkleinern, und hieraus ergibt sich eine Verringerung der Gesamtabmessungen
und des Gewichtes der Aufnahmeeinrichtung.Wird die Bildaufnahmeeinrichtung in einer Kamera angebracht, so läßt sich
die Mitte des auf Licht anspra'chenden Wandlers 5a leicht dadurch auf die Objektivachse ausrichten, daß man einfach das Gehäuse 9
auf die Objektivachse zentriert.
-9-
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-MT- T-
Nachstehend wird noch zahlenmäßig veranschaulicht, um wieviel sich der Außendurchmesser der Aufnahmeeinrichtung durch die vorliegende
Erfindung vermindern läßt, wenn die Versetzung 0,35 mm beträgt. Bei einer Achsversetzung von 0,35 mm errechnet man zunächst
eine Verminderung des Außendurchmessers der Aufnahmeeinrichtung von 0,7mm (0,35 χ 2 mm). In der Praxis kann jedoch der
Außendurchmesser um mehr als 0,7 mm verkleinert werden. In der Praxis müssen nämlich die Einheiten in Rastern von 1/10 inch
(2,54 mm) geschnitten werden. Wenn nun der Durchmesser einer herkömmlichen Bildaufnahme-Einrichtung 22,86 mm beträgt, so
beträgt der Durchmesser einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmeeinrichtung
20,32 mm, und dies bedeutet eine Verminderung um 2,54 mm. Das Gehäuse kann dann nämlich einen Außendurchmesser
erhalten, der um ein Raster kleiner ist als das herkömmliche Gehäuse.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel war ein keramisches
Gehäuse vorgesehen, das eine Vertiefung aufweist, in welcher das Festkörper-Aufnahmeelement untergebracht ist. Es versteht sich
jedoch, daß im Rahmen der offenbarten Geometrie auch andere Ausführungsformen denkbar sind. So kann man anstelle eines Gehäuses
mit einer Vertiefung das Festkörper-Aufnahmeelement auch auf einer
Platte anordnen und um das Aufnahmeelement herum Abstandsteile anbringen, welche den Rand des Aufnahmeelementes umgeben. In
diesem Falle werden dann die freien Enden der Abstandsteile strömungsmitteldicht
durch die transparente Glasplatte verschlossen.
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Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde ein MOS-Festkörper-Aufnahmeelement
verwendet. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung keineswegs hierauf beschränkt ist. Man kann die
gleichen Effekte wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel auch dann erhalten, wenn man ein CCD-Festkörper-Aufnahmeelement
verwendet.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen läßt sich stets der Außendurchmesser des Gehäuses vermindern, so daß man
eine Bildaufnahmeeinrichtung mit verminderten Abmessungen und vermindertem Gewicht erhält, ohne daß eine Beeinträchtigung in
der Aperturfläche der transparenten Glasplatte erhalten wird. Beim Anbringen der Bildaufnahmeeinrichtung in einer Kamera läßt
sich der Mittelpunkt des Gehäuses leicht auf die Objektivachse ausfluchten, und man hat auf diese Weise dann schon bequem die
Achse des auf Licht ansprechenden Wandlers auf die Objektivachse ausgerichtet.
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Leerseite
Claims (2)
- Patentansprüche(iy Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung, mit einem Aufnahmeelement, welches einen auf Licht ansprechenden Wandler und eine Steuerschaltung für den letzteren umfaßt, die beide in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, und mit einem Gehäuse, welches
eine als Vertiefung ausgebildete Aufnahme für den Wandler aufweist, auf deren Bodenfläche der Wandler angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt des Wandlers (5a)
des Aufnahmeelementes (5) auf die Bildmitte der Bildaufnahmeeinrichtung ausgerichtet ist. - 2. Aufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittenachse der Vertiefung (1c) des Gehäuses (1) von
der Achse des Gehäuses (T) entfernt ist und daß der auf Licht
ansprechende Wandler (5a) in der Vertiefung (1c) so festgelegt ist, daß die Mittenachse des Wandlers (5a) mit der Mittenachse der Vertiefung (1c) fluchtet.13 0 061/0731
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