JPH06509690A - 拡張可能又は変更可能な機能を有するモジュール式カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 拡張可能又は変更可能な機能を有するモジュール式カメラ及男虫弯皇 本発明は一般的には電子カメラ、さらに厳密にいえばイメージセンシング、すな わち電子回路基板構成要素の追加又は変更によって広範囲の使用に対応できる電 子的に拡張可能なモジュール式のＣＣＤカメラに関する。

発明のＷ１要 ＣＣＤ　（すなわち電荷結合素子：　ｃｈａｒｇｅｄ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖ ｉｃｅ）電子イメージセン廿カメラは、当該技術分野で公知である。例えばカリ フォルニア州９４０８Ｂサニーベイル　ポトレロアベニュー３４５に所在のＥＧ ＆Ｇレテイコンは、その１９８９年版ソリッドステートカメラ製品カタログにて ソリッドステートカメラ製品について説明している。また、カリフォルニア州９ ５０３５　ミルビタスマッカーンーブールバード１８０１に所在のフェアチャイ ルド　ウニストンの１９８９年版のＣＣＤデータブックもＣＣＤカメラを説明し ている。くわえて、ＣＣＤカメラはシェラサイエンティクイック及びその他の会 社から商業的に入手できる。このようなカメラは以下のように広範囲に適用する ことができる。例えば、測定、商品が購入されるときその商品に付けられたバー コードを走査すること、プラスチ２．り、マイラー（ＭＹＬＡＲ商標）又はその 他のフィルムあるいは織物の制令における品質管理、印刷業における色彩の品質 管理、そして書類の高速走査及び処理に用いられる。

本発明のカメラは、一端に脱＊Ｅ１能に取り付けられたフロントプレート手段及 び他端に脱ｎ可能に取り付けられたバックプレート手段を有する実質的に筒状の ケーシング手段を備えている。フロントプレート手段はレンズのような光学的手 段を支持するために穴を有する。電子回路ドライバ基板手段は、フロントプレー １・１段とバックプレート手段の間であってフロントプレートに近接した位置に て、ケーシング手段に脱着可能に支持され得るようになっている。ＣＣＤセンサ 又は他のソリブトステートイメージヤ手段は電子回路ドライバ基板手段内に支持 され得るようになっている６電子回路ロジック基板手段は、電子回路ドライバ基 板手段とバックプレート手段の間であって電子回路ドライバ基板（ドライバ基板 ）手段に近接した位置にて、ケーシング手段内に脱着可能に支持され得るように なっている。

ケーシング手段、フロントプレート手段及びバックプレート手段は、オプシ。

ン電子回路基板手段の追加によりカメラを拡張できるように設計されている。こ れにより、カメラの初期の設計過程で初めから構想されていない領域におけるカ メラの特定の使用法又は機能のために、カメラを特別あつらえにできる。

くわえて、カメラがどんな使用状態に置かれるかによって、複数の異なるバック プレート手段のうちどれでも一つがケーシング手段に取り付けられる。ユーザが 所望するカメラからの電子出力信号を得られるように、バックプレート手段は多 種の出力ボートを備えている。カメラが異なる処理の中で使用されるべきであっ たり、異なった出力を得たければ、バックプレート手段を簡単に外して新たに適 当なバックプレート手段をケーシングに取り付けできる。

同様に、カメラを異なる使用法に適応させるために多種のソリッドステートセン サ手段のうちのどれもドライバ基板手段に挿入できる。電子回路ドライバ基板手 段をケーシングから引き出して、異なるセンサ手段を有する電子回路ドライバ基 板を取り付けてカメラの機能を変更できる。

カメラは、その特定の作動機能のためのオプション電子回路基板手段を備えてい てもよい。オブシロン電子回路基板の例としては、アナログ−デジタル変換基板 、多重化基板、信号処理基板及び他の電子回路機能基板がある。多種のオプショ ン電子回路基板のどれもロジック基板手段とバックプレート基板手段の間にてカ メラに挿入され得て、カメラの機能を変更及び所望の作動を達成する。オプショ ン電子回路基板は、電子回路ロジック基板手段上に位置する新しくかつ新規な「 オプションバス」手段により相互に接続されるとともにセンサに接続されている 。オプション電子回路基板はまたドライバ基板手段と熱接触しており、これによ り熱が電子回路基板からドライバ基板手段へ伝達される。ドライバ基板手段はフ ロントプレート手段に接触している。すなわち、フロントプレート手段とドライ バ基板手段は隣合わせに配置されているので、ドライバ基板プレート手段からフ ロントプレート手段への熱伝導が可能となる。それゆえ、カメラの内側からフロ ントプレート手段へ熱を伝達させることが可能である。フロントプレート手段は 適当な手法のうちいかなる手法によっても冷却され得る。

カメラ内に使用可能な種々な多数のオブシロン電子回路基板を収容するために、 異なる長さのケーシング手段を用いることができる。フロントプレート手段の穴 内に欅々なアダプタが支持され得て、カメラに接続されるべき、ある範囲の光学 装置を許容する。

新たな機能又は処理を実行するために新しい特定化されたカメラを購入しなけれ ばならなかった従来公知の装置と異なり、本発明のカメラは単に種々のオブシ、 ン電子回路基板を交換することにより拡張されて、新しい使用法にカメラを適合 させかつ新しい機能を実行する。従来の技術に対する本発明のカメラの有利な愚 の一つは、カメラ内の構成要素に限らずカメラに用いる全ての囲み装置及び据え 付は用の機材の交換可能性と置換にある。

さらに、カメラの揮々な機能部品の相互連結の組合せはカメラに対して独特のも のであり、向−Ｌされた作動を提供する。本発明のカメラは３個の新規な電子回 路組ｎ接続のためのバス、すなわち「ドライババス」、「オプシロンバス」及び 「ユーザバス」を備えている。

３個の全てのバスはロジック基板手段上にあり、それらの位置付けは各ノくスが ロジック基板手段の分かれた（異なる）側部を使用するようになっている。ドラ イバ基板手段はドライババスに接続されている。オプションバス手段は、各オプ ション電子回路基板が旦いに隣合って縦に設置されかつ互いに接続されることを 許容する。縦の電気コネクタは、各オプション電子回路基板が縦に挿入されかつ オブンッンバスを通してロジック基板手段に接続されることを許容する。

ユーザバスト段はロジック基板手段をバックプレート手段に接続する。

各バスの独特なプロトコルすなわち信号及びビン配置と同バスの向きは、デジタ ル電ｆ−回路によるアナログビデオ信号の「ノイズ」成分なく、向上した作動許 容範囲をイ］する電子的に拡張可能なＣＣＤカメラを許容する。それゆえ、感光 性、ダイナミックレンジ及び空間的解像度の向上が可能となる。

図面の簡単な説明 ここに本発明の好適な実施例を以下の図面を参照して説明する。

ａｔは本発明による電子的に拡張可能なモジュール式のＣＣＤカメラの斜視図で ある。

図２は前記電子的に拡張可能なモジュール式のＣＣＤカメラの分解斜視図である 。

図３はフロントプレートの側面図である。

図４はフロントプレートの背面図である。

図５はドライバ基板の正面図である。

図６はドライバ基板の図５の線ＡＡにおける断面図である。

図７はドライバ基板の背面図である。

図８はバックプレートの第１実施例の背面図である。

図９は図８の線ＢＢにおける断面図である。

図１Ｏはバックプレートの第２実施例の背面図である。

図１１は図１０の線ＣＣにおける断面図である。

図１２はバックプレートの第３実施例の背面図である。

図１３は図１２の線ＤＤにおける断面図である。

図１４はバックプレートの第４実施例の背面図である。

図１５は図１４の線ＥＥにおける断面図である。

図１６は多種の電子基板を接続するバスを示す本発明によるカメラの部分側面図 である。

図１７は本発明による電子的に拡張できるＣＣＤカメラの構成要素のブロック図 である。

好適な　絶倒の詳細な説 図１及び図２を参照すると、本発明の好適な実施例は、断面視したとき実質的に 筒状であるカメラケーシング１０と、ケーシングの一端に脱着可能に取り付けら れたフロントプレート１１と、ケーシングの他端に脱着可能に取り付けられたた バックプレート１２とを備えている。ドライバ基板手段１３は、フロントプレー ト１１とバックプレート１２の間であってフロントプレート手段に近接した位置 にて、ケーシング１０内に脱着可能に支持されている。

フロントプレート１１はレンズ１５のような光学装置を脱着可能に取り付けるた めの穴１４を有し、そして種々のアダプタ（図示せず）が穴１４に接続されて異 なる光学装置がカメラに取り付けられるようにしている。フロントプレート１１ は複数のネジを切った穴１６によってケーシング１０に固定されている。

ドライバ基板１３は多種のイメージセンサ１７のどれでも支持できるようになっ ており、カメラが異なる機能又は同一の機能を異なる方法で成し遂げることを必 要する場合には、イメージセンサ１７を変更できる。あるいは、異なるイメージ センサ１７を備えたドライバ基板１３を変更してもよい。

ロジック基板手段１８は、ドライバ基板１３とバックプレート１２の間であって ドライバ基板手段に近接した位置に脱着可能に支持されている。

オプション電子回路基板手段１９（図２及び図１６）はロジック基板手段１３と バックプレート１２の間に配置され得るようになっており、同オプシ１ン電子回 路基板手段１９はオブシ１ンバス２７によりロジック基板手段１８に接続されて いる。

イメージセンサ１７はシングル又はマルチプルのいずれかの電子出力端子を備え て構成されている。多種のオプション電子回路基板１９のどれでもがケーシング ｌＯ内に組み付けられて、カメラに所望の機能を成し遂げさせる。オプション電 子回路基板１９の追加はより長いケーシング１０の使用を必要とすることがある 。

ユーザがカメラから必要な出力を得られるように種々の異なったバックプレート １２を使用できる。カメラがある処理機能又はある製造機能から他のものへ定本 発明によるカメラの種々の構成要素を容易に変更できて、ユーザはカメラを異な った製造あるいは処理システムを監視するように使用でき、カメラに異なる機能 を成し遂げさせことができ、またはカメラにエンドユーザのための異なる出力を 発生させることができる。

本発明の好適な実施例において、カメラケーシング１０は基本的には断面視する と四角形の筒である。カメラの基本設計は長さ３インチのケーシングを使用して いるが、カメラの電子回路の内部拡張を図るためにはより長いケーシングを使用 することが必要である。８インチまでのケーシングは使われたが、さらに長いケ ーシングを使うことも考えられる。

本発明の好適な実施例において、フロントプレート１１は３．５インチ四方で厚 さ３／８インチのアルミニウム材であり、カメラの主要な据え付は部分としての 役割を果たす。カメラが他の装置に据え付けられる場合、フロントプレートｌｌ の穴１６を通して配置される適当なアタッチメント手段によって据え付けられる 。フロントプレート１１はレンズ１５又は他の光学要素を取り付けるためネジを 切った取り付は穴１４を有する。これにより、高精度の位置調整が可能となって 、ユーザがカメラ内のイメージセンサ１７に対して装置を光学的に位置調整する ことができるようになる。

ドライバ基板手段１３はイメージセンサ１７それ自体及びクロックトライバから の全ての電気的接続を受け入れる。イメージセンサ１７は第２プレート２０の前 面から第２プレートに切られた溝２１を介して組み付けられ、図示されていない ネジ等の接続手段によりイメージヤクランプ１７ａを用いて保持される。これに より、第２プレート手段２０の背面２３とイメージセンサ１７それ自体との熱接 触部分が形成される。イメージセンサ１７はカメラ内の熱の大部分を発生するの で、イメージセンサの最適な作動を維持するためにイメージセンサ１７がら熱を 取り去ることは重要である。くわえて、オプション電子回路基板１９上の熱を発 生する全ての構成要素は第２プレート手段２０と熱接触している。この熱接触は 熱を発生する構成要素（図示せず）をその回路（図示せず）の残りのものから分 離するとともに、それらの構成要素から発生される熱をカメラの内側から放出さ せる。第２プレート手段２０はカメラのフロントプレート手段１１に直接取り付 けられる（これにより第２プレート手段２０からフロントプレート１２への熱の 通路が形成される）。したがって、ユーザの装！！ｉ（図示せず）にフロントプ レート１１を用いてカメラを据え付けることは、カメラ内の重大な熱を発生する 全ての構成要素を冷却する直接的な手段となる。実質的に、カメラ内で発生した 全ての熱はフロントプレートの表面及びそれが接続されているハウジングを通し て冷却される。冷却は一つの面を介してのみなので、ユーザにとってカメラをよ り単純に冷却させることになる。

フロントプレート１１と第２プレート２０の直接的な接触により、光学的な位Ｉ ＩＩＩＩ整が向上する。イメージセンサ１７は例えば時間遅延用及び積分用セン サ、領域スキャン用センサ又は広ダイミックレンジセンサを構成するカメラ内の 光学的イメージセンサであり、第２プレート手段２０に堅固に取り付けられてい て、第２プレート手段２０に対して動くことはない。しかしながら、第２プレー ト手段２０はカメラを組み立てる間は幾らか緩くフロントプレート１１に結合し ている。この緩い結合により、第２プレート手段２０はフロントプレー［１に対 して高精度の工作機械器具、取り付は具を用いて動かすことができる。この特徴 によりカメラの光学的な位置調整ができる。他の以前から知られているカメラで は、イメージセンサ１７それ自体の光学的位置調整は少しだけできるか、あるい は全くできない。本発明では、このような光学的位置調整手続を用いることによ り、光学的中心はフロントプレート手段１１の機械的中心と一致する。これは現 場で製品を取り替えるときに重要である。すなわち、ユーザはカメラの一部分を 交換したりカメラの機能を変更したりしても、ユーザの装置を調整することな（ 同水準の光学的位置調整を得ることができる。

バックプレート１２は標準的な外部寸法である３、５インチ四方である。バック プレート上にはユーザのための全てのコネクタ２４がある。いくつかの異なるタ イプのバックプレート（図８〜１５を参照）があるが、信号出力の数の違いを除 いて、全てのバックプレートの機械的適合性は同一である。本発明の好適な実施 例には、５０以七の異なる設計のカメラに利用される約４又５の異なるバックプ レートコネクタ配置がある。いかなるカメラであってもコネクタ以外のカメラの メカニズムを変更することなくコネクタの配置を変更することができるバックプ レートを備えることができる。これにより、カメラの全ての部分を取り賛えるこ となくカメラの電子回路の品質向上又は変更をすることができる。

カメラの電子回路もまた拡張することができ、この拡張可能性は一連の内部バス に基づいている。内部バスは３本ある。ここで使われているバスという語は、２ 又はそれ以上の電子回路基板の間の電気的及び機械的なインターフェースとして 定義されている。なお、それはバス上の全ての信号の動作、タイミング及び機能 性の語の中で定義される。

本発明によるカメラの第１バスはドライババス２５である。このドライババス２ ５は、イメージセンサを収容するドライバ基板手段１３と、イメージセンサ１７ 及びドライバ基板手段１３のための全てのデジタルタイミングを発生するロジッ ク基板手段１８とを接続する。このドライババス２５はプロトコルと呼ばれる独 特なビンの配置を有し、これは電子的機能の重大な分離を提供する。以下は、ド ライババスのプロトコルである。

ビン番号　各称　量熊 Ｉ　ＣＬＫＩ　Ｒ８ＴＢのためのＴＴＬレベルクロック２　ＤＧＮＤ　デジタル グランドリターン３　ＣＬＫ２　ＴＴＬレベルクロック ４　０ＧＮＤ　デジタルグランドリターン５　ＣＬＫ３　ＴＴＬレベルクロック ６　ＣＬＫ４　ＴＴＬレベルクロック ７　ＣＬＫ５　ＴＴＬレベルクロック ８　ＶＣＲシフトレジスタークロックハイＤＣ供給９　ＣＬＫ６　ＴＴＬレベル クロック １０　ＶＣＲシフトレジスタークロックハイＤＣ供給１１　ＣＬＫ７　ＴＴＬレ ベルクロック１２　ＤＧＮＤ　デジタルグランドリターン１３　ＶＣＣ＋５Ｖ供 給（デジタル） １４　ＣＬＫ８　ＴＴＬレベルクロック１５　ＶＣＲンフトレジスタークロツク ハイＤＣ供給１６　ＣＬＫ９　ＴＴＬレベルクロック１７　ＶＤＤ　イメージヤ のためのＤＣ供給１８　ＶＢＢ　イメージヤのための負のＤＣ電圧１９　ＣＬＫ ＩＯＴＴＬレベルクロック２０　ＡＧＮＤ　アナロググランドリターン第２のバ スはオブシ冒ンバス２７である。このオプシ覆ンパス２７は、ロジック基板手段 １８と一つ又はそれ以上のオブシ「ン電子回路基板１９を相互接続する。各オプ ション電子回路基板にはこのオブシーンバスが組み込まれており、これにより欅 々のオブンーン電子回路基板の間の相互接続がなされる。

オブンッン電子回路基板は、約１／２インチの間隔で、次々に縦に積み重ねられ てパンケーキ状に配置されている。種々のオブシロン電子回路基板により、カメ ラに特徴を追加し機能を多様化することで、カメラを事実上無限に拡張できる。

例えば、オブシロン電子回路基板なしで組み立てられた本発明の特徴を有するカ メラは実質的厚さが約１インチである。ｌｌものオプション電子回路基板を組み 込んで組み立てられた他のカメラは実質厚さが６〜８インチである。カメラの機 械的システムに必要とされる変更は、内部の拡張に適合させるためにケーシング を取り替えるだけである。

オブシ１ンバス２７のコネクタにより、オプション電子回路基板（図示せず）を 縦に接続することができる。

オプションバス２７は独特なプロトコルを有しており、このプロトコルにより信 号シーケンスが許容され、同信号シーケンスによりカメラの性能を低下させるこ となくカメラ機能の電子回路の拡張を可能とする。プロトコルはアナログビデオ 信号のあり得るデジタル信号混合を減少させるように設計されており、それによ って空間的な解像度、カメラの感光性及びダイナミックレンジを低下させる「ノ イズ」の可能性を減少させる。

以下は、本発明によるオブンロンバス２７のための直列２０ビンコネクタの好適 な実施例である。オプション電子回路基板がさらに開発されるとき、拡張された 数のビンが要求され、プロトコルの変更は次のようになる。

ｉ＞堕ユ　各称　盪熊 Ｉ　ＤＧＮＤ　デジタルグランドリターン２　ＤＧＮＤ　デジタルグランドリタ ーン３　ＴＴＬ＋５Ｖ　デジタルロジック電源ライン４　ＴＴＬ−５Ｖ　デジタ ルロジック電源ライン５　ＡＮＡ＋１．５Ｖ　アナログ信号処理のための＋１５ ボルト６　ＡＮＡ−１５Ｖ　アナログ信号処理のための一１５Ｖ７　ＣＬＡＭＰ 　ローにてオブシ胃ン基板にビデオ信号を基準値までクランプさせるＴＴＬレベ ル信号 ８　ＴＲＡＮＳＭＩＴ　予備のＴＴＬコントロール９　Ｃ０ＮＶＥＲＴ　オプシ １ンにビデオ信号を立ち上がりエツジで捕獲させるＴＴＬレベル信号 １０　Ｃ０ＮＶＥＲＴＢ　Ｃ０ＮＶＥＲＴに対して反対のＴＴＬレベル信号 １１　ＭＡＳＴ　ＣＬＫ　画素レートの２倍のＴＴＬレベルクロック１２　ＬＩ ＮＥ　ＶＡＬ　予備のＴＴＬレベルクロック１３　ＭＡＳＴ　ＲＳＴ　予備のＴ ＴＬレベルクロック１４　ＴＣＫ　予備のＴＴＬレベルクロック１５　Ａ／Ｄ　 Ｃ０ＮＶ　Ｃ０ＮＶＥＲＴの遅延さｔ’Ｌりｔ＜−シｖ　：／（７）ＴＴ！−レ ベルクロック １６　５ＰＡＲＥ　予備 １７　ＡＮＡ＋５Ｖ　信号処理のためのアナログ＋５ボルト供給１８　ＡＮＡ− ５Ｖ　信号処理のためのアナログ−５ボルト供給１９　ＡＧＮＤ　アナロググラ ンドリターン２０　ＡＧＮＤ　アナロググランドリターン第３のバスはユーザバ スであって、ロジック基板手段１８をバックカメラプレート１２上のＤＢ−２５ コネクタに接続している。以下は本発明による好適なユーザバス２８のプロトコ ルである。

−くと知ユ　各脛　盪熊 Ｉ　ＣＬＫＩＢ　Ｒ５４２２レベルクロツク２　ＣＬＫ２　Ｒ３４２２レベルク ロツク３　ＣＬＫ３Ｂ　Ｒ８４２２レベルク０ツク４　ＣＬＫ４Ｂ　Ｒ８４２２ レベルクロツク５　将来使用する ６　ＣＬＫ５　Ｒ８４２２レベルクロツク７　ＶＳＳＤ　デジタルグランド ８　＋５■　アナログ＋５■ ９　＋１５Ｖ　アナログ＋１５Ｖ １０　将来使用する ＩＩ　ＶＳＳＡ　アナロググランド １２　〜５■　デジタル−５■ １３　＋５Ｖ　デジタル＋５■ １４　ＣＬＫＩ　Ｒ５４２２レベルクロツク１５　ＣＬＫ２Ｂ　Ｒ５４２２レベ ルクロツク１６　ＣＬＫ３　Ｒ３４２２レベルクロツク１７　ＣＬＫ４　Ｒ３４ ２２レベルクロツク１８　将来使用する １９　ＣＬＫ５Ｂ　Ｒ５４２２レベルクロツク２０　ＶＳＳＤ　デジタルグラン ド ２１　＋Ｉ５Ｖ　アナログ＋１５Ｖ ２２　−５Ｖ　アナログ−５■ ２３　将来使用する ２４　ＶＳＳＡ　アナロググランド ２５　−１５Ｖ　−５Ｖから一１５■（オプシｅンと共に一１５■）各バスの配 置又は位置決めもまた本発明によるカメラの設計の重要な特徴である。各バスは 同一側部に二つのバスを持つことなくロジック基板手段１９の分かれた（異なる ）側部を使用している。この配置により、デジタル信号によるアナログ信号に対 する「ノイズ」の混入の可能性が減少され、オプション電子回路基板をより近接 して配置できるようになる。これにより、コンパクトで性能を犠牲にすることな く電子的に拡張されたカメラが実現される。

カメラ内における追加した残りのオプション電子回路基板１９は、センサ１７か らのビデオ信号をさらに信号処理する。これらは、多重化、アナログ−デジタル 変換及びサンプルアンドホールドデータ処理のようなオブシσンを含んでいる。

オブンッン電子回路基板１９を、製造段階においても、ユーザの現場でも、開発 のどの段階においてでも、いつでもカメラに追加することができる。

それゆえ、本発明のカメラは、電子的に拡張可能であり、機械的又は電子的レベ ルで機能的に交換可能である。それにより、オブンロン電子回路基板１９を交換 することによりカメラの機能的特徴が変更される。

各バスに対して独特なプロトコルを選択するために、適当な回路基板に対して独 特な「アーキテクチュア」又は設計を要することは当業者に理解されることであ る。各回路基板、すなわちドライバ基板手段１３、ロジック基板手段１８及び欅 々のオプション電子回路基板手段１９は独特に設計されて、選択された独特なバ スプロトコルによって所望の機能的結果を達成する。

本発明を種々に変形できることは当業者にとって明らかであり、そのような明ら かな変形は開示しかつ請求した本発明の技術範囲及び性質の範囲内に含まれるこ とが予期される。

図１ 図４ 図７ 図９　図８ 図１１　囚１０ 図１３　図１２ 図１５　図１４ 図１６ 瞳−＾−陥ＰＣＴ／Ｃ＾９２１００３］８国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ， ＳＮ、　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　Ｃ３，Ｆ Ｉ、　ＨＵ。

ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＮｉＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　Ｎｏ、　ＰＬ、Ｒ Ｏ，ＲＵ、５Ｄ （７２）発明者　ウォシュクーラック　ウィリアム　ディカナダ国　オンタリオ 州　Ｎ２Ｔ　２Ｃ２ウオータールー　ブランストーンドライブ５１６ （７２）発明者　ジエンキンス　ポール　ティー。

カナダ国　オンタリオ州　Ｎ２Ｔ　２Ｈ３ウオータールー　レイランドドライブ （７２）発明者　ミーシッグ　マイク カナダ国　オンタリオ州　Ｌ６Ｘ　２Ｖ１ブランプトン　マルチインゾールクレ セント１２０ （７２）発明者　フッド　ジェルトン カナダ国　オンタリオ州　ＮＯＧ　２ＰＯバルマーストン　ルーラルルートナン バ（７２）発明者　プリンス　グリル カナダ国　オンタリオ州　Ｎ３Ｂ　２Ｌ７エルミラ　リバーサイドドライブイー スト　１２

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．実質的に筒状の金属性ケーシングと、光学的手段を支持するための穴を有す るとともに前記ケーシングの一端に脱着可能に支持される背面を有するフロント ブレートと、前記フロントブレートの背面上に取り付けられて同フロントブレー トへ効果的に熱伝達する第２ブレートと、 前記フロントブレートの穴に支持される光学的手段と、前記ケーシングの前記フ ロントブレートに対して反対側の端部に脱着可能に支持されるバックブレートと 、 前記バックブレートに接続される電気機械的なコネクタと、前記フロントブレー トと前記バックブレートの間にて前記ケーシング内に脱着可能に支持されるとと もに前記第２ブレートに近接かつ接触して効果的に熱伝達するドライバ基板手段 と、 前記第２ブレートに熱伝導するように脱着可能に取り付けられ電気的に前記ドラ イバ基板に接続されたイメージセンサと、前記ドライバ基板と前記バックブレー トの間にて前記ケーシングに脱着可能に支持されるロジック基板手段と、 拡張性のために前記ロジック基板手段と前記ドライバ基板手段との間に機械的か つ電子的に接続されてオプション電子回路基板を組み込むようにするドライババ ス手段と、 前記ロジック基板手段と前記バックブレート上の電気機械コネクタとの間に機械 的かつ電気的に接続されるユーザバスと、前記ロジック基板手段と前記バックブ レート手段の間にて前記ケーシング内にオプション電子回路基板を組み込むこと を許容して、多種のオプション基板手段の組み込みによりカメラの機能性を拡張 するオプションバスとを備えたことを特徴とする電子的に拡張可能なカメラ。
2. ２．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記第２ブレート手段は 前記ケーシング内に前記フロントブレートと接触するように取り付けられて、前 記イメージセンサから熱を取り去る効果的な熱伝達を提供しかつ同イメージセン サの正確な光学的位置調整を許容する。
3. ３．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記フロントブレートと ドライバ基板手段は同ドライバ基板手段から同フロントブレートヘの熱伝達を許 容するような相互関係で配置されて、前記イメージセンサの性能を向上させるた めに同イメージセンサを冷却する。
4. ４．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記ドライババス、ユー ザバス及びオプションバスは機能的にモジュール式であり、 それぞれが特定の適用法に最適な性能を提供する種々のイメージセンサを使用す ること、 所望のビデオ出力処理を許容する種々のオプション基板を使用すること、前記カ メラ内の単一の構成要素の交換により所望のデジタルタイミングとすること、 及びユーザによるカメラの改造をすることを許容する。
5. ５．前記請求項４に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記オプション電子回路 基板は多重化基板を含む。
6. ６．前記請求項４に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記オプション電子回路 基板はアナログーデジタル変換基板を含む。
7. ７．前記請求項４に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記オプション電子回路 基板はサンプルアンドホールドデータ処理基板を含む。
8. ８．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、同カメラは機械的なモジ ュール式であって、同基本的なカメラは、異なる長さのケーシングが使用されて より多い又は少ないオプション電子回路基板を収容すること、 内部が異なる機械加工された第２ブレートに多種のセンサのうちの一つを取り付 けること、及び 内部が異なる機械加工されたバックブレートに多種の電気機械コネクタのうちで 前記組み付けられたオプション電子回路基板に適した一つを取り付けることを許 容する充分なモジュール性を有する。
9. ９．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラは、さらに、前記フロントブレート の穴に支持されて複数の異なる光学的手段を支持するアダプタ手段を備えている 。
10. １０．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記光学的手段は複数 の異なる形式のカメラレンズからなる。
11. １１．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、複数の異なるイメージ センサ手段のうちの一つは前記ドライバ基板手段に支持される。
12. １２．前記請求項１１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記イメージセンサ は前記第２ブレート及び前記フロントブレートを通してユーザの装置へ熱的に接 続されたＣＣＤイメージセンサであってダイナミックレンジを増加させるととも にノイズを減少させる。
13. １３．前記請求項１１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記イメージセンサ 手段は時間遅延用及び積分用センサである。
14. １４．前記請求項１１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記イメージセンサ は領域スキャン用センサである。
15. １５．前記請求項１１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記イメージセンサ は広ダイナミックレンジセンサである。
16. １６．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラは、さらに、前記イメージセンサ と前記第２ブレートの間に熱接触のために前記フロントブレートに接触する第２ ブレートの表面に固定できるイメージャクランプを備えている。
17. １７．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、オプション電子回路基 板手段は前記電子回路基板手段と前記ドライバ基板手段の間の熱接触のために同 ドライバ基板手段に接触している。
18. １８．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラは、さらに、前記イメージセンサ を光学的に正確な位置へ位置決めするととも前記イメージセンサから効果的な熱 の伝達又は除去を許容する前記第２ブレートに固定できるイメージャクランプを 備えている。
19. １９．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記イメージセンサ手 段の中心は前記フロントブレート手段の中心に位置調整され得る。
20. ２０．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記ケーシングは選択 的に変更され得る。
21. ２１．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記フロントブレート は選択的に変更され得る。
22. ２２．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記ドライバ基板手段 は選択的に変更され得る。
23. ２３．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記バックブレートは 選択的に変更され得る。
24. ２４．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記オプション電子回 路基板手段は選択的に変更され得る。
25. ２５．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、バスの位置付けはビデ オ信号のアナログノイズ成分を減少させるように設計されている。
26. ２６．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記ドライババスのプ ロトコルはビデオ信号のアナログノイズ成分を減少させるように設計されている 。
27. ２７．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記オプションバスの プロトコルはビデオ信号のアナログノイズ成分を減少させるように設計されてい る。
28. ２８．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、前記ユーザバスのプロ トコルは、多数の拡張可能な態様のうちのどの一つの態様のカメラでも外部装置 を改造することなく同一の外部電気光学装置と接続できるように規定されかつ実 行される。
29. ２９．前記請求項１に記載の拡張可能なカメラにおいて、各オプション電子回路 基板はオプションバスを有していて前記ロジック基板上の前記オプションバスと 縦の接続を許容する。