JP2000122166A - 固体撮像素子の取付方法及びカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】写真フイルムを使用するカメラに固体撮像素子
を組み付けて電子カメラを得る方法において、固体撮像
素子の結像面を高精度に位置決めする。 【解決手段】固体撮像素子チップ３４を支持する箱体３
２の表面に、該固体撮像素子チップ３４の結像面と平行
な平坦面３８を形成するとともに、カバーガラス３６等
の光学部材を前記平坦面３８よりも前方に突出する凸型
形状に形成する。そして、前記平坦面３８をカメラのフ
イルムガイドレール２０に当接させるとともに、前記凸
状の光学部材をカメラのアパーチュア２６内に収納し、
箱体３２の背後から圧板１０で押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像素子の取付
方法及びカメラに係り、特に写真フイルムを使用するカ
メラの本体を流用して、フイルム用カメラから電子カメ
ラへの変換を図ることができる固体撮像素子の取付方法
及びカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−２５１４６１号公報には、一
般的な写真カメラに着脱自在に装着される電子撮像モジ
ュールが開示され、写真カメラを電子撮像カメラに可逆
的に変換する手段が提案されている。即ち、電子撮像モ
ジュールはカメラに装着した際にカメラのフイルム露光
部に配置されるＣＣＤ等の撮像素子と、該撮像素子で取
得した信号を処理する信号処理回路等から構成されてお
り、写真フイルムに代えて当該モジュールを写真カメラ
に装着すると電子カメラとして使用でき、モジュールを
カメラから取り外すと通常の写真フイルム用のカメラと
して使用できる。

【０００３】また、特開平９−６８７５２号公報、特開
平９−９６８６４号、及び特開平９−９８３２７号公報
にも、上述の電子撮像モジュールと同様の撮像装置を銀
塩フイルム用のコンパクトカメラに装着して安価なコン
パクトカメラを電子カメラとしても使用できるようにし
た発明が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
文献においては、撮像素子の結像面の位置決め手段は示
されておらず、また、撮像素子を保護するためのカバー
ガラスや、受光面の前面に配置される光学ローパスフィ
ルター、または赤外（ＩＲ）フィルターなどの光学部材
と、カメラ側の構造との関係については明らかにされて
いない。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ＣＣＤ等の撮像素子の結像面の位置決め精度を
向上させることができる固体撮像素子の取付方法及びカ
メラを提供することを目的とする。また、レンズシャッ
タータイプのカメラはもとより、フォーカルプレーンシ
ャッターを搭載したカメラ、レンズ交換式一眼レフカメ
ラ、レンジファインダー付きカメラなど、様々なタイプ
のカメラに共通して装着することができる電子撮像装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本願請求項１に係る発明は、写真フイルムを使用する
カメラの本体の一部又は全部を流用し、当該カメラ本体
に固体撮像素子を搭載することにより電子カメラを得る
方法において、固体撮像素子チップを支持する支持部材
の表面に、該固体撮像素子チップの結像面と平行な平坦
面を形成するとともに、前記固体撮像素子チップの前面
部に、前記平坦面よりも前方に突出しカメラのアパーチ
ュアに嵌合可能な形状を有する凸状部を形成し、前記平
坦面をカメラのフイルムガイドレール面に当接させると
ともに、前記凸状部をカメラのアパーチュア内に収納
し、前記支持部材を弾性部材によって前記フイルムガイ
ドレール面に向けて付勢することにより、前記結像面の
光軸方向の位置決めと、光軸に垂直な平面内の位置決め
及び回転の位置決めを行いながら前記支持部材をカメラ
に固定することを特徴としている。

【０００７】本発明によれば、写真フイルムを使用する
カメラの本体に設けられているフイルムガイドレールの
レール面を固体撮像素子チップの結像面の基準面として
活用しており、支持部材の平坦面をフイルムガイドレー
ル面に押圧接触させることにより、カメラの光軸と、固
体撮像素子チップの結像面との垂直度を高精度に保持す
ることができるとともに、結像面をピント面に高精度に
配置することができる。

【０００８】また、固体撮像素子チップの前面部に設け
られた凸状部をカメラのアパーチュア内に収納する嵌合
構造によって、光軸に垂直な平面内における固体撮像素
子チップの位置決め及び回転の位置決めを高精度に行う
ことができる。本願請求項２に係る発明は、写真フイル
ムを使用するカメラの本体の一部又は全部が流用され、
当該カメラ本体に固体撮像素子が取り付けられてなるカ
メラにおいて、固体撮像素子チップが支持されている支
持部材の表面に、該固体撮像素子チップの結像面と平行
な平坦面が形成されるとともに、前記固体撮像素子チッ
プの前面部に、前記平坦面よりも前方に突出しカメラの
アパーチュアに嵌合可能な形状を有する凸状部が形成さ
れており、前記平坦面がカメラのフイルムガイドレール
面に当接されるとともに、前記凸状部がカメラのアパー
チュア内に収納され、前記支持部材が弾性部材によって
前記フイルムガイドレール面に向けて付勢され、前記フ
イルムガイドレール面と前記平坦面との面接触によって
前記結像面の光軸方向の位置決めが行われるとともに、
前記アパーチュアと前記凸状部との嵌合構造によって、
前記結像面の光軸に垂直な平面内の位置決め及び回転の
位置決めが行なわれて前記支持部材が固定されているこ
とを特徴としている。

【０００９】即ち、前述した請求項１に係る方法発明を
用いることによりフイルム記録用カメラから電子カメラ
に変換することができる。本願請求項３に係る発明は、
写真フイルムを使用可能なカメラに着脱自在に装着さ
れ、フイルム用カメラを可逆的に電子カメラに変換し得
る電子撮像装置であって、固体撮像素子チップが支持さ
れている支持部材の表面に、該固体撮像素子チップの結
像面と平行な平坦面が形成されるとともに、前記固体撮
像素子チップの前面部に、前記平坦面よりも前方に突出
しカメラのアパーチュアに嵌合可能な形状を有する凸状
部が形成されており、前記平坦面がカメラのフイルムガ
イドレール面に当接されるとともに、前記凸状部がカメ
ラのアパーチュア内に収納され、前記支持部材の背後か
ら圧板によって該支持部材が前記フイルムガイドレール
面に向けて付勢されることにより、前記結像面の光軸方
向の位置決めと、光軸に垂直な平面内の位置決め及び回
転の位置決めが行なわれてカメラに固定されるように構
成されていることを特徴としている。

【００１０】本発明によれば、フイルムガイドレール面
とアパーチュアを利用して固体撮像素子チップの結像面
を高精度に位置決めすることができ、レンズシャッター
タイプのカメラはもとより、フォーカルプレーンシャッ
ターを搭載したカメラ、レンズ交換式一眼レフカメラ、
レンジファインダー付きカメラなど、様々なタイプのカ
メラに共通して装着することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る固体撮像素子の取付方法及びカメラの好ましい実施の
形態について説明する。先ず、写真フイルムを用いるカ
メラの基本的な構造について簡単に説明する。図１はフ
ォーカルプレーンシャッタータイプのカメラの構造を示
す要部断面図である。同図において、符号１０は圧板、
１２はフイルム規制部材、１４は中間板、１５はシャッ
ター羽根、１７は受板である。なお、図の左側には図示
せぬ撮影レンズが配置され、一眼レフカメラの場合はミ
ラー（不図示）も配置される。

【００１２】圧板１０は図示せぬ裏蓋にバネ１８等の弾
性部材を介して支持されている。フイルム規制部材１２
はフイルムガイドレール２０と、フイルムの上下縁部の
位置を規制する上下のガイド部２２、２３とが一体的に
形成されており、圧板１０が前記ガイド部２２、２３の
後端面に当接することにより、圧板１０とフイルムガイ
ドレール２０との間にフイルム走行路２４（いわゆるト
ンネル部）が画成される。そして、図示せぬ写真フイル
ムはフイルム走行路２４内を図１の紙面垂直方向に搬送
される。

【００１３】フイルム規制部材１２の前面部には露光開
口（アパーチュア）２６が形成されており、該アパーチ
ュア２６の裏側には写真フイルムの露光面の位置を規制
するフイルムガイドレール２０が設けられている。フイ
ルムガイドレール２０のレール面２０Ａはピントの基準
面として定められており、例えば、レール面２０Ａから
０．１ｍｍだけ光軸Ｌに沿って後退した位置Ｓ₀ が設計
上のフイルム感光面中心位置とされている。図示せぬパ
トローネ等から送り出される写真フイルムは圧板１０に
よりその平面性が確保されるとともに、前記レール面２
０Ａによって露光面の位置が規制される。

【００１４】図２は上記構造を有するカメラに本発明の
第１の実施の形態に係る電子撮像装置を装着した様子を
示す要部断面図である。図２中図１と共通する部分には
同一の符号を付してある。電子撮像装置３０は、受光面
側に相当する一面が開放された箱体（パッケージ部材）
３２内にＣＣＤ等の撮像チップ３４が配設され、この箱
体３２の開放面は透明ガラス板（以下、カバーガラスと
いう。）３６によって覆われている。箱体３２はセラミ
ック、プラスチックなど公知の材料を用いて形成されて
おり、該箱体３２の上面には撮像チップ３４の結像面と
平行な平坦面３８が形成されている。平坦面３８は光軸
方向の寸法基準として定められており、該平坦面３８か
ら所定寸法だけ光軸Ｌに沿って後退した位置に撮像チッ
プ３４の結像面が配置される。

【００１５】前記カバーガラス３６は、光学ローパスフ
ィルターやＩＲフィルターなどの光学部材で代用しても
よく、又はこれらを適宜組み合わせてもよい。撮像チッ
プ３４の前面に配置される光学部材（カバーガラス３
６、フィルター等）は、カメラのアパーチュア２６の内
側に収まる寸法で形成されており、特に、かかる光学部
材の被写体側端面（図２中左端面に相当する先端面）
は、シャッター羽根１５の走行を妨げないようにシャッ
ター羽根１５よりも後方（図２において右側）に位置す
るようになっている。

【００１６】ところで、カバーガラス３６等の光学部材
全体の厚みをｔ₁ とすれば、当該光学部材が存在するこ
とによりピント面は約ｔ₁ ／３だけ後方側にシフトする
ことになる。したがって、電子撮像装置３０をカメラ本
体に取り付けた時に撮像チップ３４の結像面が前述した
フイルム感光中心位置Ｓ₀ からこのシフト量分だけ後方
にシフトさせた位置に配置されるように、箱体３２の平
坦面３８を基準として撮像チップ３４の深さ方向の位置
が決定されている。

【００１７】このように、ピントシフトと箱体（パッケ
ージ）３２の厚みはバネ１８の変形に伴う圧板１０の押
圧を利用することにより吸収される。同時に電子撮像装
置３０は圧板１０によってフイルムガイドレール２０の
レール面２０Ａに向けて付勢されることにより、前記平
坦面３８がレール面２０Ａに面接触し、光軸方向の位置
決めが行われる。

【００１８】また、図示されていないが、電子撮像装置
３０は撮像チップ３４で得られた信号を処理する信号処
理手段や、画像データの記録手段その他の電気回路部を
備えている。かかる電気回路部は例えばカメラに使用さ
れるフイルムカートリッジ（パトローネ）と略同一形状
のケーシング内に収納され、カメラのフイルム室（パト
ローネ室）に装着されるようになっている。

【００１９】上記の如く構成された電子撮像装置の作用
は以下の通りである。図１で説明したカメラのアパーチ
ュア２６内に電子撮像装置３０のカバーガラス３６の位
置を合わせることにより、光軸Ｌと直交する平面内にお
ける電子撮像装置３０の位置決めと、回転の位置決めを
行う。そして、圧板１０によって箱体３２（パッケー
ジ）を背面側から押圧し、電子撮像装置３０をフイルム
ガイドレール２０に向けて付勢する。

【００２０】これにより、箱体３２の平坦面３８がレー
ル面２０Ａに当接して、電子撮像装置３０の光軸方向の
位置決め及び光軸に対する直交性の保証が行われるとと
もに、圧板１０の押圧力によって電子撮像装置３０がカ
メラに固定される。このとき、電子撮像装置３０は、シ
ャッター羽根１５よりも後方においてアパーチュア２６
の内側に収納されるので、シャッター羽根１５の走行を
妨げることがない。

【００２１】カメラのアパーチュア寸法は、ＪＩＳＢ７
１１５に示されている画面寸法を確保するために、機差
は少ない。したがって、上述のようにアパーチュア２６
の内側に収まる寸法で、電子撮像装置３０を形成するこ
とにより、同一の電子撮像装置３０を他のカメラ（レン
ズシャッターカメラ等）にも共通に装着することができ
る。

【００２２】また、フイルムガイドレール２０のレール
面２０Ａを基準面として定め、該レール面２０Ａに電子
撮像装置３０の平坦面３８を押し当てて、結像面の位置
決めを行うので、撮像面を正確に位置決めすることがで
き、撮像面のアオリや、いわゆる片ボケを少なくするこ
とができる。写真フイルムを用いるカメラにおいて、電
子撮像装置３０を装着すると、撮影画像を電子映像信号
に変換してそのデータをメモリ等の記憶手段に電磁的手
段によって記録する電子カメラとしての使用が可能にな
り、電子撮像装置３０を取り外すと写真フイルムへの記
録が可能なカメラとして使用できる。

【００２３】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図３には本発明の第２の実施の形態が示され
ている。同図中図２に示した第１の実施の形態と同一又
は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略す
る。図３に示す実施の形態は、撮像チップをパッケージ
に封入する代わりに、ベアチップＣＣＤをガラス板や光
学フィルター等に接着して一体化したクリップ・オン・
ガラス（ＣＯＧ）に本発明を適用したものである。

【００２４】即ち、図３に示す電子撮像装置４０は、ガ
ラス等の透明な平板状支持部材４２にベアチップＣＣＤ
４４（固体撮像素子チップに相当）が直接設けられてい
る。そして、支持部材４２の左面（表面側）には光学ロ
ーパスフィルターやＩＲフィルターなどの所定の光学フ
ィルター４６が接着されている。光学フィルター４６は
アパーチュア２６の内側に収納可能な凸型形状を有し、
支持部材４２の表面から突出した状態で設けられてい
る。この光学フィルター４６部分をカメラのアパーチュ
ア２６内に嵌入させることによって、光軸Ｌと直交する
平面内における電子撮像装置４０の位置決めと、回転方
向の位置決めが行われる。

【００２５】支持部材４２の表面４２Ａはフイルムガイ
ドレール２０に当接する平坦面に相当しており、支持部
材４２の裏面側においてベアチップＣＣＤ４４の周囲に
スペーサ４８が設けられている（図４参照）。支持部材
４２はスペーサ４８を介して圧板１０によって背後から
フイルムガイドレール２０に向けて付勢されている。こ
うして支持部材４２の表面４２Ａがフイルムガイドレー
ル２０のレール面２０Ａに当接することにより、結像面
の位置決めと平面出し（光軸に対する直交性の確保）が
行われる。

【００２６】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図５は本発明の第３の実施の形態に係るカメ
ラの構造を示す斜視図である。カメラ本体５０は裏蓋を
除いて銀塩式カメラの本体が流用され、ＣＣＤ（固体撮
像素子）を含む撮像部５２と信号処理部とを含む電子カ
メラユニット５４が裏蓋に代えて取り付けられることに
より、銀塩式カメラから電子カメラ（専用機）に変換さ
れる。図５において、符号５６はシャッターボタン、符
号５８は電源スイッチ、符号６０はファインダー接眼
部、符号６２はモードダイヤルである。

【００２７】銀塩式カメラの裏蓋に代えてカメラ本体５
０に装着される電子カメラユニット５４には、液晶モニ
タ６４、操作ダイヤル６６、操作ボタン６８などが設け
られるとともに、前記撮像部５２から得られる信号を処
理する電気回路部７２等が搭載されている。また、図示
されていないが、電子カメラユニット５４には撮像部５
２を被写体側に押圧する付勢手段としての弾性部材が設
けらている。

【００２８】撮像部５２は図２で説明したように箱体
（パッケージ）７４の前面に平坦面７４Ａが形成されて
おり、該平坦面７４Ａをカメラ本体５０のフイルムガイ
ドレール７６のレール面に当接させることにより結像面
のｘｙ平面内における平面精度と、ｚ方向の位置精度を
高めている。また、撮像部５２の前面にはカバーガラス
等の光学部材７８によって凸状部が形成されており、こ
の凸状部をカメラのアパーチュア８０に嵌合収納させる
ことにより、撮像部５２のｘ方向及びｙ方向の位置決
め、及び回転方向の位置決めが行われる。

【００２９】本実施の形態によれば、銀塩式カメラの構
造を流用して、簡単に電子カメラに変換することができ
る。しかも、撮像部５２の結像面を高精度に位置決めし
て、ＣＣＤを含む撮像部５２をカメラ内部に組み付ける
ことができる。これにより、電子カメラの製造工程が簡
略化できるとともに、フイルム用カメラとの部品の共通
化によって低コスト化を実現できる。

【００３０】上記第１及び第３の実施の形態では固体撮
像素子チップの前面に配置されるカバーガラス等の光学
部材によって凸状部を形成し、これをアパーチュア内に
収納する構造を例に説明したが、撮像素子チップを収納
する箱体（パッケージ）７４によってアパーチュアへの
嵌合用凸状部を形成してもよい。また、本発明は３５ｍ
ｍロールフイルムを用いるカメラのみならず、新写真シ
ステム（ＡＰＳ）用のロールフイルム、その他のサイズ
の写真フイルム（インスタントフイルム等のロールフイ
ルム以外のものも含む。）を使用するカメラを電子カメ
ラに変換する場合にも適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、写
真フイルムを使用するカメラのフイルムガイドレールを
固体撮像素子チップの結像面の基準面として活用し、固
体撮像素子チップの支持部材に形成した平坦面を前記フ
イルムガイドレール面に当接させて押圧する構造にした
ので、カメラの光軸と、固体撮像素子チップの結像面と
の垂直度を高精度に保持することができるとともに、結
像面を高精度に位置決めすることできる。

【００３２】また、固体撮像素子チップの前面部に凸状
部を設け、カメラのアパーチュアに収納する構造にした
ので、光軸に垂直な平面内における固体撮像素子チップ
の位置決め及び回転の位置決めを高精度に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される銀塩式カメラの構造を示す
要部断面図

【図２】図１に示した銀塩式カメラに本発明の第１の実
施の形態に係る電子撮像装置を装着した様子を示す要部
断面図

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す要部断面図

【図４】図３に示した電子撮像装置の斜視図

【図５】本発明の第３の実施の形態に係るカメラの構造
を示す斜視図

【符号の説明】

１０…圧板 ２０、７６…フイルムガイドレール ２０Ａ…レール面 １５…シャッター羽根 １８…バネ（弾性部材） ２６、８０…アパーチュア ３０…電子撮像装置 ３２、７４…箱体（支持部材） ３４…撮像チップ（固体撮像素子チップ） ３６…カバーガラス ３８、７４Ａ…平坦面 ４２…平板状支持部材 ４４…ベアチップＣＣＤ（固体撮像素子チップ） ４６…光学フィルター ５０…カメラ本体 ５２…撮像部 ５４…電子カメラユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 写真フイルムを使用するカメラの本体の
   一部又は全部を流用し、当該カメラ本体に固体撮像素子
   を搭載することにより電子カメラを得る方法において、 固体撮像素子チップを支持する支持部材の表面に、該固
   体撮像素子チップの結像面と平行な平坦面を形成すると
   ともに、前記固体撮像素子チップの前面部に、前記平坦
   面よりも前方に突出しカメラのアパーチュアに嵌合可能
   な形状を有する凸状部を形成し、 前記平坦面をカメラのフイルムガイドレール面に当接さ
   せるとともに、前記凸状部をカメラのアパーチュア内に
   収納し、前記支持部材を弾性部材によって前記フイルム
   ガイドレール面に向けて付勢することにより、前記結像
   面の光軸方向の位置決めと、光軸に垂直な平面内の位置
   決め及び回転の位置決めを行いながら前記支持部材をカ
   メラに固定することを特徴とする固体撮像素子の取付方
   法。
2. 【請求項２】 写真フイルムを使用するカメラの本体の
   一部又は全部が流用され、当該カメラ本体に固体撮像素
   子が取り付けられてなるカメラにおいて、 固体撮像素子チップが支持されている支持部材の表面
   に、該固体撮像素子チップの結像面と平行な平坦面が形
   成されるとともに、前記固体撮像素子チップの前面部
   に、前記平坦面よりも前方に突出しカメラのアパーチュ
   アに嵌合可能な形状を有する凸状部が形成されており、 前記平坦面がカメラのフイルムガイドレール面に当接さ
   れるとともに、前記凸状部がカメラのアパーチュア内に
   収納され、前記支持部材が弾性部材によって前記フイル
   ムガイドレール面に向けて付勢され、前記フイルムガイ
   ドレール面と前記平坦面との面接触によって前記結像面
   の光軸方向の位置決めが行われるとともに、前記アパー
   チュアと前記凸状部との嵌合構造によって、前記結像面
   の光軸に垂直な平面内の位置決め及び回転の位置決めが
   行なわれて前記支持部材が固定されていることを特徴と
   するカメラ。
3. 【請求項３】 写真フイルムを使用可能なカメラに着脱
   自在に装着され、フイルム用カメラを可逆的に電子カメ
   ラに変換し得る電子撮像装置であって、 固体撮像素子チップが支持されている支持部材の表面
   に、該固体撮像素子チップの結像面と平行な平坦面が形
   成されるとともに、前記固体撮像素子チップの前面部
   に、前記平坦面よりも前方に突出しカメラのアパーチュ
   アに嵌合可能な形状を有する凸状部が形成されており、 前記平坦面がカメラのフイルムガイドレール面に当接さ
   れるとともに、前記凸状部がカメラのアパーチュア内に
   収納され、前記支持部材が圧板によって前記フイルムガ
   イドレール面に向けて付勢されることにより、前記結像
   面の光軸方向の位置決めと、光軸に垂直な平面内の位置
   決め及び回転の位置決めが行なわれてカメラに固定され
   るように構成されていることを特徴とする電子撮像装
   置。