CN103890653B - 冷却的航空相机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种航空相机(1)，包括至少一个透镜(13)、多个光电和/或电子部件(2b、3b、4)以及壳体(1a)，所述壳体包括所述至少一个透镜(13)和所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)，其中，所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)在所述壳体(1a)中彼此相邻布置和/或在具体地是至少彼此大致平行布置的平面的至少两个不同平面(2、3)上堆叠地布置，并且其中，所述壳体(1a)具有用于冷却所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)的至少一个冷却设备(10)。所述冷却设备(10)具有至少一个冷却通道(11)，至少一个冷却通道(11)集成在所述壳体(1a)中并且在具有所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)的所述至少两个不同平面(2、3)之间延伸。气态流体流过所述至少一个冷却通道用于进行冷却的目的，并且所述至少一个冷却通道与所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)的气态环境完全分离开。

Description

冷却的航空相机
本发明涉及航空相机，其包括至少一个透镜、多个光电和/或电子部件并且包括壳体。
印刷电路板是电气和/或电子部件的载体。印刷电路板(PCB)还被称为印刷电路卡、电路板或印刷电路。具有多种电子部件的印刷电路板可以存在于电气和/或电子设备中。所述部件包括，例如，电流/电压转换器、欧姆电阻器、晶体管、二极管和集成电路。在这种情况下，这些印刷电路板还可以以堆叠的方式布置或彼此并排布置，以便能够更好地利用可用的结构空间。
这些电气和/或电子部件常常通过适用于该部件的封装与环境隔离开，结果，这些部件的冷却可以以相对简单的方式实现，而不必承受所述部件的任何功能减损。在这些情况下，这些部件常常用空气冷却，通过风扇使得空气穿过围绕这些部件的壳体以及这些在封装的部件之间。进入的空气具有比这些受热部件更低的温度，在所述部件处升温并且最后离开壳体。例如，该类型的冷却用在计算机的机箱中。在这种情况下通常会发生壳体中这些电气部件的污染。
印刷电路板还越来越多地配备有具体地还可以实现光学功能的特殊电气部件。具体地，这些所谓的光电部件的示例包括相机传感器、运动检测器等。为了使光或通常的电磁谱辐射可以射到光电部件上，这些部件通常没有封装或仅仅有透明的或围绕该部件部分地延伸的封装。然而，根据周围温度，光电部件应当同样被冷却以便维持它们的功能。例如，由于灰尘和/或潮气带来的污染，用气态流体诸如在这些未完全封装的光电部件之间穿过的冷却空气来进行冷却通常是不可行的，并且因此在这种情况下无法杜绝这些光电部件的功能减损。具体地，这些光电部件用在航空相机中。
本发明是基于提供引言中所提及类型的航空相机的目的，该航空相机的布置在不同平面上的电子和/或光电部件可以通过气态流体进行冷却，并且在这种情况下同时免受环境的污染。
该目的是通过包括稍后描述的特征的航空相机来实现的。从属权利要求涉及本发明的有利结构和改良。
由于该壳体的该冷却设备在具有所述光电和/或电子部件的至少两个不同平面之间具有集成在该壳体内的至少一个冷却通道的事实，气态流体流过该至少一个冷却通道用于冷却目的，并且该至少一个冷却通道与这些光电和/或电子部件的气态环境在容许范围内至少大致地或完全地分离开，从而可以方便地冷却这些光电和/或电子部件(具体地，该航空相机的至少一个光学传感器)，而不会在该过程中受到污染。
至少两个不同平面可以通过布置有光电和/或电子部件的至少两个印刷电路板形成。至少两个印刷电路板可以彼此电连接。
为了防止污染电子和/或光电部件，该壳体可以在它的顶部和底部相对于气态环境被大部分地密封。
此外，本发明可以提供直接或间接地热耦合到壳体的光电和/或电子部件，具体地热耦合到集成在壳体内的至少一个冷却通道的光电和/或电子部件。结果，散热可以得到进一步的改进。为了该目的，可以使用热传导垫、铜板、热传导膏等。
这些光电部件可以具有至少一个光学图像传感器。
该气态流体可以通过自由或强制对流穿过该至少一个冷却通道。
下面参照附图在原理上描述本发明的示例性实施方式。
这些图中：
图1以简化的分解图示出了根据本发明的航空相机的壳体；以及
图2示出了处于组合状态的图1的壳体的简化的立体图。
以虚线示意性地示出了航空相机1的壳体1a或壳体1a的一部分，如图1中分解图所示。壳体1a包含：第一平面2上的具有光电和/或电子部件2b的第一印刷电路板2a，以及第二平面3上的具有光电和/或电子部件3b的第二印刷电路板3a，光学传感器4(具体地，CCD传感器或CMOS传感器)安装在所述第二印刷电路板上。平面2和3彼此不同并且相互堆叠布置(具体地，至少彼此大致平行)。在进一步的示例性实施方式(未示出)中，这些平面还可以彼此并排布置。
光学传感器4是光电部件，其在这种情况下可以实现航空相机的光学功能。这两个印刷电路板2a和3a可以彼此电连接。在图1中所示的示例性实施方式中，这两个印刷电路板2a和3a通过以极大的简化的方式示出的连接桥5彼此电接触连接，所述连接桥分别布置在印刷电路板2a和3a的边缘。还能想到连接桥5的数目与这里所示的示例不同的实施方式。连接桥5可以由电缆6、插头7和插座8形成。
壳体1a具有用于冷却光电和/或电子部件2b、3b和4的冷却设备10。冷却设备10在具有光电和/或电子部件2b、3b和4的这两个不同平面2、3之间具有集成到壳体1a中的多个冷却通道11。气态流体流过这些集成的冷却通道11用于冷却的目的。这些集成的冷却通道11与光电和/或电子部件2b、3b和4的气态环境完全分离开。
为了通过冷却设备10可以更好地消散在这两个印刷电路板2a和3a上的光电和/或电子部件2b、3b和4的操作期间所产生的热量，壳体1a具有接触这两个印刷电路板2a和3a的可选的热传导部件9。热传导部件9可以是例如热传导垫或热传导膏。
壳体1a在它的顶部和/或底部相对于气态环境被大部分地密封。
壳体1a至少由具有多个集成的冷却通道11的冷却设备10以及第一壳体端部12和作为第二壳体端部的航空相机1的光学透镜13形成。为了确保尽可能没有周围空气(可能包含例如灰尘这样的尘埃颗粒)接触到光电和/或电子部件2b、3b和4，这些冷却通道11以尽可能既没有周围空气也没有流过冷却通道11的气态流体接触到光电和/或电子部件2b、3b和4的方式集成到冷却设备10中。在这种情况下，例如，可以大大避免具体地灰尘或潮气对光学传感器4的污染。另外，甚至用于密封目的并且为了能够更好地保护光学传感器4具体地远离灰尘和潮气，可以采用另外的部件(未示出)。
图2以立体图示出了处于组合状态的壳体1a。可以看出这些冷却通道11的路线并且这两个印刷电路板2a和3a经由热传导部件9与这些冷却通道11热接触。
此外，可以提供外部冷却电路，其具有例如管道、热交换器和风扇等。结合该风扇的该热交换器可以形成整个冷却电路的散热器。通过自由对流或通过强制对流，气态流体流过该冷却电路，并且具体地流过管道、热交换器和冷却通道。为了如果可能的话不将诸如振动和冲击这样的机械运动从外部冷却电路传递到壳体1a，可以在这些管道与壳体1a之间引入阻尼元件(未示出)。
标号列表
1 航空相机
1a 壳体
2 第一平面
2a 印刷电路板
2b 光电和/或电子部件
3 第二平面
3a 印刷电路板
3b 光电和/或电子部件
4 光学传感器
5 连接桥
6 电缆
7 插头
8 插座
9 热传导部件
10 冷却设备
11 冷却通道
12 第一壳体端部
13 透镜

Claims (8)

1.一种航空相机(1)，包括至少一个透镜(13)、多个光电和/或电子部件(2b、3b、4)并且包括壳体(1a)，所述壳体具有所述至少一个透镜(13)，其中，所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)在所述壳体(1a)中在至少两个不同平面(2、3)上堆叠地布置，并且其中，所述壳体(1a)具有用于冷却所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)的至少一个冷却设备(10)，
其特征在于，所述冷却设备(10)在具有所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)的所述至少两个不同平面(2、3)之间具有多个冷却通道(11)，气态流体流过所述多个冷却通道用于进行冷却的目的，所述多个冷却通道(11)以尽可能既没有周围空气也没有所述气态流体接触到所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)的方式集成到所述壳体(1a)中，并且所述多个冷却通道与所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)的气态环境完全分离开，以及所述多个冷却通道彼此完全分离，每一个冷却通道都具有邻近所述至少两个不同平面中的第一平面的侧面和邻近所述至少两个不同平面中的第二平面的侧面；以及
所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)具有至少一个光学图像传感器(4)。
2.根据权利要求1所述的航空相机，其特征在于
由其上布置有所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)的至少两个印刷电路板(2a、3a)形成所述至少两个不同平面(2、3)。
3.根据权利要求2所述的航空相机，其特征在于
所述至少两个印刷电路板(2a、3a)彼此电连接。
4.根据权利要求1所述的航空相机，其特征在于
所述壳体(1a)在它的顶部和/或底部相对于气态环境被大部分地密封。
5.根据权利要求1所述的航空相机，其特征在于
所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)直接或间接地热耦合到所述壳体(1a)。
6.根据权利要求1所述的航空相机，其特征在于
所述气态流体通过自由或强制对流传导通过所述多个冷却通道(11)。
7.根据权利要求5所述的航空相机，其特征在于
所述光电和/或电子部件(2b、3b、4)直接或间接地热耦合到集成在所述壳体(1a)中的所述多个冷却通道(11)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的航空相机，其特征在于
所述至少两个不同平面(2、3)是至少彼此大致平行布置的平面。
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