CN107439003A - 模块化运动相机 - Google Patents

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Abstract

公开了模块化数字相机系统。模块化数字相机系统可包括脑模块，其中脑模块配置成可释放地耦接至端口延展器模块、功率模块、显示模块和手柄模块中的一个或多个。脑模块和其他附件模块可根据一些实施方式来构造，以增加耦接和解除耦接模块的便利性。

Description

模块化运动相机
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年4月3日提交的、名称为“模块化运动相机”的第62/142995号美国临时申请(Atty.Docket No.REDCOM.116PR1)的优先权，于2015年4月10日提交的、名称为“模块化运动相机”的第62/146162号美国临时申请(Atty.Docket No.RANCOM.116PR2)的优先权，于2015年4月10日提交的、名称为“模块化运动相机”的第62/146165号美国临时申请(Atty.Docket No.REDCOM.117PR)的优先权，于2015年4月10日提交的、名称为“数字相机的集成天线”的第62/146169号美国临时申请(Atty.Docket No.REDCOM.120PR)的优先权，这些申请公开的内容作为整体通过引用的方式并入本文。
背景技术
数字相机包括一系列功能部件，例如透镜；光学滤波器；一个或多个电子图像传感器阵列；用于捕获、处理和存储来自图像传感器阵列的图像的电子电路；用于存储和传送图像文件的内部或外部存储装置；电源以及用于预览所捕获的图像的显示系统。从光学、电子学和物理学的各角度来看，这些部件通常是集成且互相依存的。在一些示例中，外部透镜和电源可附接至相机并可从相机移除，但是其余部件通常永久地结合至主框架或壳体中而没有任何实用能力来移除和更换。
发明内容
在一些实施方式中，公开了数字摄像机，其包括相机主体、图像传感器和端口扩展器。相机主体包括第一表面、第二表面和在第一表面与第二表面之间延伸的多个第三表面。第一表面包括开口，光通过开口进入相机主体。图像传感器定位在相机主体中，并配置成生成与接触图像传感器的光对应的图像数据。端口扩展器能够可释放地附接至第二表面。端口扩展器包括：包含第一电端口的多个电端口；相机主体近端表面和相机主体远端表面，在二者之间限定端口扩展器的厚度，相机主体近端表面配置成在端口扩展器附接至相机主体时与第二表面结合；多个侧壁，在相机主体近端表面与相机主体远端表面之间延伸，并包括第一侧壁；以及连接器壳体，支承多个电端口，连接器壳体从第一侧壁延伸越过由相机主体近端表面限定的第一平面，使得当端口扩展器附接至相机主体时，连接器壳体的一部分沿着多个第三表面中的至少一个延伸，第一电端口具有延伸经过第一平面的轴向长度。
前段中的数字摄像机可包括以下特征中的一个或多个：连接器壳体以至少与端口扩展器的厚度一样长的距离延伸越过第一平面。连接器壳体以大于端口扩展器的厚度的距离延伸越过第一平面。多个电端口包括视频监控输出部。相机主体近端表面包括至少一个电连接器，电连接器配置成与第二表面的至少一个对应电连接器配合。数字摄像机还包括处理器，处理器定位在相机主体中并配置成经由电路径输出视频数据，电路径包括第二表面的至少一个对应的电连接器、相机主体近端表面的至少一个电连接器以及第一电端口。相机主体近端表面包括至少一个紧固元件，其配置成与设置在第二表面上的对应紧固元件结合。第一电端口被布置成在端口扩展器附接至相机主体时远离第一表面。相机主体远端表面包括附件接口，该附件接口配置用于可释放附接电子装置。相机主体远端表面包括附件接口，该附件接口配置用于可释放地附接相机电池装置，并且附件接口包括电连接器，该电连接器配置成从相机电池装置接收电力。连接器壳体还从第一侧壁延伸越过由相机主体远端表面限定的第二平面。多个第三表面包括顶侧面、底侧面、左侧面和右侧面，多个侧壁包括顶侧壁、底侧壁、左侧壁和右侧壁，以及连接器壳体沿着左侧面或右侧面之一延伸。第二表面设置在相机主体的后部部分上，后部部分包括冷却格栅，其配置成在相机主体的内部与相机主体的外侧之间交换空气，并且冷却格栅定位在后部部分之上使得端口扩展器附接至相机主体而不遮盖冷却格栅。冷却格栅被布置在第二表面的下方。第二表面悬于冷却格栅之上。冷却格栅包括第一部分和第二部分，第一部分限定第三平面，第二部分限定与第三平面垂直的第四平面。冷却格栅包括排气格栅。
在一些实施方式中，公开了数字摄像机，其包括相机主体、麦克风、第一风扇和图像传感器。相机主体包括多个壁和安装接口。多个壁限定相机主体的内部部分，多个壁包括前壁和后壁，前壁和后壁以相机主体的长度彼此分隔开。安装接口配置成将透镜支架可释放地附接至相机主体，安装接口包围前壁中的第一开口。麦克风定位在相机主体的内部部分的前侧中并被配置成检测声音。第一风扇定位在相机主体的内部部分的后侧中，第一风扇被配置成将进入相机主体的内部部分的空气引导至相机主体的外侧。图像传感器定位在相机主体中，并且被配置成检测经过第一开口而进入相机主体的光。
上述段落中的数字摄像机可包括以下特征中的一个或多个。相机主体包括多个壁中的、不同于前壁的一个或多个壁中的一个或多个第二开口，一个或多个第二开口配置成将空气传入相机主体的内部部分并传送至相机主体的外侧。多个壁中不同于前壁的一个或多个壁包括多个壁中的、包含顶壁的至少两个不同的壁。麦克风的一部分位于前壁中。麦克风的一部分是穿孔式格栅。相机主体包括附件接口，其被配置成将附件装置可释放地附接至后壁，附件接口包括电连接器，其被配置成从附件装置接收电力并将视频数据传输至附件装置。数字摄像机还包括第二风扇，其定位在相机主体的内部部分的后侧中，第二风扇配置成沿着与第一风扇相同的方向引导空气。
在一些实施方式中，公开了数字摄像机，其包括相机主体、风扇和麦克风。相机主体包括：多个壁，限定相机主体的内部部分；进气口和排气口，定位在多个壁中的一个或多个上；以及安装接口，配置成将透镜支架或透镜可释放地附接至相机主体的第一侧面。风扇定位成相比于相机主体的第二侧面而更靠近于第一侧面，第二侧面不同于第一侧面，风扇配置成将空气从进气口经过内部部分引导至排气口，以将热量从相机主体的内部传递至相机主体的外侧。麦克风定位成相比于第一侧面更靠近第二侧面，麦克风配置成检测声音。
上述段落中的数字摄像机可包括以下特征中的一个或多个。第一侧与第二侧相对。风扇定位在第一侧面中，并且麦克风定位在第二侧面中。第一侧面为后侧面，而第二侧面为前侧面，并且麦克风的至少一部分定位在相机主体的前壁中。进气口和排气口中的一个定位成相比相机主体的底侧面更靠近相机主体的顶侧面，而进气口和排气口中的另一个定位成相比于顶侧面更靠近底侧面。进气口至少部分地定位在多个壁的顶壁中，排气口至少部分地定位在多个壁的底壁中。相机主体包括附件接口，其配置成将附件装置可释放地附接至相机主体的后侧面，附件接口包括电连接器，其配置成从附件装置接收电力并将视频数据传输至附件装置。进气口至少部分地定位在多个壁的第一壁上，排气口至少部分地定位在多个壁中的不同于第一壁的一个或多个壁上。风扇被配置为引导空气远离第一壁，并朝向多个壁中的不同于第一壁的一个或多个壁。风扇被定向成沿着冷却路径引导空气，冷却路径相比在第二侧面中在第一侧面中存在更多。风扇被定位成邻近进气口。数字摄像机还包括图像传感器，其定位在相机主体中，并配置成检测通过位于多个壁的壁中的开口进入相机主体的光。风扇被配置为与由图像传感器限定的图像平面平行地引导空气。内部部分包括第一室和第二室，第一室通过相机主体的内壁与第二室至少部分地分隔开，风扇配置成引导空气经过第二室而不是第一室，并且图像传感器和麦克风定位在第一室而不是第二室中。图像传感器经由从第一室经过内壁延伸至第二室的管来冷却。
在一些实施方式中，公开了数字摄像机，其包括相机主体、风扇、图像传感器和麦克风。风扇由相机主体支承并配置为将相机主体内部的热量传递至相机主体的外侧。图像传感器定位在相机主体中，并配置成生成与接触图像传感器的光对应的图像数据。麦克风由相机主体支承，并定位成相对于图像传感器与风扇相对，麦克风被配置成检测声音。
上述段落中的数字摄像机可包括以下特征中的一个或多个。图像传感器包括布置在图像平面中的多个传感器像素，麦克风定位在图像平面的一侧上，而风扇定位在图像平面的另一侧上。麦克风定位成邻近相机主体的第一壁，风扇定位成邻近相机主体的第二壁，第二壁与第一壁不同。第一壁与第二壁相邻，并且风扇被配置为引导空气远离第二壁。光在接触图像传感器之前通过第一壁进入相机主体。相机主体包括附件接口，其定位在相机主体的第三壁上并且相对于风扇与图像传感器相对。附件接口被配置成将附件装置可释放地附接至第一壁，并且包括电连接器，其被配置成从附件装置接收电力，并将视频数据传输至附件装置。第三壁与第一壁和第二壁不同。
附图说明
图1A是模块化相机系统的示例性脑模块的前部的透视图。
图1B是图1A的脑模块的前部的放大透视图。
图1C是图1A的脑模块的背部的透视图。
图1D是图1A的脑模块的背部的视图。
图1E是图1A的脑模块的背部拐角的放大透视图。
图1F是图1A的脑模块的右侧的视图。
图1G是图1A的脑模块的左侧的视图。
图1H是模块化相机系统的另一示例性脑模块的前部的透视图。
图2A是模块化相机系统的示例性端口延展器模块的背部的透视图。
图2B是图2A的端口延展器模块的前部的视图。
图2C是为与脑模块(如图1C的脑模块)耦接而对齐的、图2A的端口延展器模块的透视图。
图2D是在与脑模块(如图1C的脑模块)耦接时的、图2A的端口延展器模块的透视图。
图2E是在与脑模块(如图1D的脑模块)耦接时的、图2A的端口延展器模块的背部的视图。
图2F是在与脑模块(如图1A的脑模块)耦接时的、图2A的端口延展器模块的顶部的视图。
图2G是已移除端口延展器模块的侧盖的、图2A的端口延展器模块的顶部的视图。
图2H是已移除端口延展器模块的侧盖的、图2A的端口延展器模块的一侧的视图。
图2I是模块化相机系统的示例性端口延展器模块的背部的透视图。
图3A是模块化相机系统的示例性功率模块的背部的透视图。
图3B是图3A的功率模块的前部的透视图。
图3C是为与图1C的脑模块耦接而对齐的、图3A的功率模块的透视图。
图3D是在与图1C的脑模块耦接时的、图3A的功率模块的透视图。
图3E是为与图2A的端口延展器模块和图1C的脑模块耦接而对齐的、图3A的功率模块的透视图。
图3F是在与图2A的端口延展器模块和图1C的脑模块耦接时的、图3A的功率模块的透视图。
图4A是模块化相机系统的示例性显示模块的前部的视图。
图4B是描绘显示模块的电部件的图4A的显示模块的背部的视图。
图4C是图4A的显示模块的电部件的透视图。
图4D是图4C的电部件的侧视图。
图4E是图4C的电部件的俯视图。
图4F是可用于图4A的显示模块的示例性阳适配器的透视图。
图4G是可用于图4A的显示模块的示例性阴适配器的透视图。
图4H是使用图4F的阳适配器和图4G的阴适配器与图4A的显示模块耦接的、图1C的脑模块的透视图。
图5A是模块化相机系统的示例性手柄模块的前部的透视图。
图5B是图5A的手柄模块的前部的视图。
图6A是与图1A的脑模块耦接而对齐的、示例性透镜和透镜安装模块的前部的透视图。
图6B是与图2A的端口延展器模块、图3A的功率模块、图4A的显示模块、图5A的手柄模块以及图6A的透镜和透镜安装模块耦接的图1A的脑模块的一侧的视图。
图7A是图1A的脑模块的示例性风扇壳体的透视图。
图7B是描绘脑模块内部的室内的空气流动的图1A的脑模块的背部的透视图。
图7C是描绘脑模块内部的电部件和传热部件的图1A的脑模块的顶部的视图。
图7D是描绘脑模块的部件的图1A的脑模块顶部的另一视图。
图8A是图1A的脑模块的天线顶部的透视图。
图8B是图9A的天线底部的第一透视图。
图8C是图9A的天线底部的第二透视图。
图8D是包含图8A的天线的第一示例性位置的指示的、图1A的脑模块背部的放大透视图。
图8E是示例性风扇盖的透视图，其中图8B的天线位于风扇盖中。
图8F是对于由图8D所描绘的图8A的天线的示例性方位角辐射图。
图8G是包含图8A的天线的第二示例性位置指示的、图1A的脑模块背部的放大透视图。
图9A和9B示出了对于模块化相机系统的模块连接接口的示例性端口配置的示意图。
图9C示出了包括弹簧支承管脚的示例性模块连接接口的透视图。
图9D、9E和9F描绘了一个示例性连接接口的性能。
具体实施方式
下面，将参考附图对各种实施方式进行描述。这些实施方式仅是以示例来进行解释和描述，而并非是为了限定。
系统概述
本文对数字模块化相机系统进行了描述。虽然出于说明的目的，模块化相机系统可被称作运动相机系统，但应理解本公开的原理可适用于数字静止相机、数字摄像机以及数字静止和运动相机(DSMC)。另外，本文的描述可包括物理电子器件和模块的具体示例，但是在本公开的模块化相机系统中可考虑另外的或可替代的模块、部件和附件。例如，这些可包括透镜、透镜支架、稳定性模块或特征、中性密度滤波器和包含中性密度滤波器的模块、具有或不具有单独的电子模块的脑模块、用户界面模块、端口延展器模块、各种系统总线配置、记录模块，例如LCD显示器的各种显示器、冷却单元、电子取景器、光学取景器和手柄中的任意一个或其组合。模块化相机系统还可设置有轨道、杆、肩架、三脚架、直升机架、遮片箱、跟焦控制件、缩放控制件以及其他特征和附件或与以上兼容。
本文提供的某些相机系统的预校准的模块化方面可使用户能够以各种配置构造模块化相机。例如，第一脑模块可具有第一较小传感器尺寸。当需要更大的传感器、记录区域、记录速度等时，用户可将本文所描述的各种其它功能性模块与具有第一传感器尺寸的脑模块解除耦接，并且使用具有第二较大传感器尺寸的第二脑模块重新组装模块化系统。具有第二脑模块的重新组装后的模块可自动校准，从而在无需额外的校准或调整步骤的情况下实现无缝运转。这可允许用户升级或更换不同的部件，而无需购买全新的相机或相机系统。
模块化相机系统可包括传感器和电子模块(本文称作脑模块)。脑模块也可在功能上与包括一个或多个功率模块、端口延展器模块、记录模块、用户界面模块等的一个或多个其他模块可结合。在2013年9月3日授权的、名称为“模块化数字相机”的第8525925号美国专利中提供了与本公开相容的模块和特征的其他示例，其全部内容以引用的方式并入本申请。
脑模块
图1A是模块化相机系统的脑模块100的前部的透视图。脑模块100可包括至少一个图像传感器(未示出)和至少一个处理器(未示出)，以及包含并支承脑模块100的部件的壳体102(有时称作主体)。壳体102可至少部分由碳纤维制成。虽然脑模块100可具有如图1A-1C所示的特定尺寸和连接类型，但是在其他实施方式中，脑模块100可具有各种其他物理尺寸、机械连接类型或电连接类型。
图像传感器可包含在壳体102内，并且可包括各种视频传感装置中的任一种，各种视频传感装置例如包括CCD、CMOS、诸如传感器的垂直堆叠的CMOS装置，或者使用棱镜在传感器之间划分光的多传感器阵列。图像传感器可生成与入射在图像传感器上的光对应的图像数据。处理器可控制脑模块100的部件的操作、处理由图像传感器生成的图像数据、并且接收用于影响对处理器的控制操作的用户输入。
壳体102可包括一个或多个顶表面接口，用于将一个或多个模块机械地或电耦接至壳体102的顶部。顶表面安装接口中的一个可包括第一模块连接器110和安装孔112A、12AB，以用于将诸如显示模块(例如，液晶显示(LCD)屏)的模块电和机械地耦接至壳体102的顶部。顶表面安装接口中的另一个可包括第二模块连接器120和安装孔122A、122B(以及相同行或相邻行中的其他未标记的安装孔)，以用于将诸如手柄模块或外伸支架模块的模块电耦接和机械耦接至壳体102的顶部。顶表面安装接口中的又一个可包括安装孔132A、132B，以用于将模块机械地安装至壳体102的顶部且邻近壳体102的顶部上的风扇盖130。例如，安装孔112A、112B、122A、122B、132A和132B可包括螺纹来接纳模块的螺钉，以将模块固定至壳体102，然后释放螺钉以用于从壳体102中移除模块。
壳体102可包括一个或多个侧表面安装接口，以用于将一个或多个模块机械或电耦接至壳体102的一侧。侧表面安装接口中的一个可包括第三模块连接器140和安装孔142A和142B，以用于将诸如显示模块(例如，LCD显示屏)的模块电耦接和机械耦接至壳体102的一侧。另外，侧表面安装接口中的另一个可包括安装孔144，以用于将模块机械耦接至壳体102的一侧。
图1B提供了壳体102的某些接口的视图，壳体102包括第一模块连接器110、第二模块连接器120和第三模块连接器140。虽然在图1B中示出了第一模块连接器110、第二模块连接器120和第三模块连接器140的具体结构，但是在其他实施方式中，可使用其它连接器结构。
如图1B所示，第一模块连接器110可包括多个电导体(例如，如图所示的二十六个电导体)，以及包围并支承多个电导体的导体支承构件。多个电导体可定位在导体支承构件内的一个或多个导体行(例如，如图所示的两行)中。第一模块连接器110的暴露表面可以是平坦表面(或基本如此)，使得多个电导体的暴露端部和导体支承构件的暴露端部可彼此齐平或平行(或基本如此)，以及与壳体102的顶部的表面齐平或平行(或基本如此)。多个电导体的端部可暴露，而同时多个电导体的侧面可被导体支承构件覆盖且不暴露。多个电导体可固定在导体支承构件中，因此当模块机械地耦接至第一模块连接器110时，多个电导体的端部不可移动。第一模块连接器110至少可部分被壳体102的顶部表面中的通道114包围，其可有助于对齐并改善模块与第一模块连接器110连接的稳健性。在一些实施方式中，多个电导体中的至少一些可配置成携带差分信号，例如，数据可作为由两个不同导体所携带的信号之间的差来传送。
在一些实施方式中，由于第一模块连接器110可以是不易损坏、磨损或积聚灰尘或棉绒的稳健连接器，因此壳体102可不包括覆盖或保护第一模块连接器110的盖。第一模块连接器110可以是这样的结构，其不包括(i)容易积聚灰尘或棉绒的小空间或孔、(ii)易损坏或断裂的突出部以及(iii)可锁定、变形或分离的活动部件中的一个或多个。第一模块连接器110可具有与第三模块连接器140的结构相似或相同的结构。在一些实施方式中，由于第三模块连接器140可以是不易损坏、磨损或积聚灰尘或棉绒的稳健连接器，因此与第一模块连接器110一样，壳体102可不包括覆盖或保护第三模块连接器140的盖。第三模块连接器140可以是这样的结构，其不包括(i)容易积聚灰尘或棉绒的小空间或孔、(ii)易损坏或断裂的突出部以及(iii)可锁定、变形或分离的活动部件中的一个或多个。
第二模块连接器120可包括多个电导体(例如，如图所示的三个电导体)和围绕并支承多个电导体的导体支承构件。多个电导体可定位在导体支承构件内的一个或多个导体行(例如，如图所示的一行)中。第二模块连接器120的暴露表面可以是平坦表面(或基本如此)，使得多个电导体的暴露端部和导体支承构件的暴露端部可彼此齐平或平行(或基本如此)，以及与壳体102的顶部表面齐平或平行(或基本如此)。在一些实施方式中，第二模块连接器120的暴露表面相对于壳体102的顶部可以是凹陷的。多个电导体的端部可暴露，同时多个电导体的侧面可被导体支承构件覆盖而不暴露。多个电导体可固定在导体支承构件中，因此当模块可机械地耦接至第二模块连接器120时，多个电导体的端部不可移动。在一些实施方式中，由于第二模块连接器120可以是不易损坏、磨损或积聚灰尘或棉绒的稳健连接器，因此壳体102可不包括覆盖或保护第二模块连接器120的盖。第二模块连接器120可以是这样的结构，其不包括(i)容易积聚灰尘或棉绒的小空间或孔、(ii)易损坏或断裂的突出部以及(iii)可锁定、变形或分离的活动部件中的一个或多个。
第一模块连接器110、第二模块连接器120和第三模块连接器140的多个电导体中的一个或多个可电耦接至脑模块100的处理器、脑模块100的电源或脑模块100的电接地。因此脑模块100的处理器可经由第一模块连接器110、第二模块连接器120和第三模块连接器140向模块提供数据或控制指令，以及从模块接收数据和用户输入。脑模块100可经由第一模块连接器110、第二模块连接器120和第三模块连接器140进一步接收电力或向模块供电。
再次参考图1A，壳体102的顶部上的风扇盖130可向风扇管道区域提供盖，一个或多个风扇(例如，两个风扇)可位于风扇管道区域中以在工作期间冷却脑模块100的内部，例如冷却壳体102内的图像传感器、处理器和其他电子部件等。
脑模块100可包括一个或多个进气风扇或者一个或多个排气风扇。例如，一个或多个进气风扇可定位成邻近脑模块100的冷却路径的输入部(有时称作进气口)，并且一个或多个进气风扇可在壳体102内定向，以经由风扇盖130的进气格栅136中的一个或多个进气开口134A、134B将相对凉的周边空气从壳体102外侧引入壳体102内。进气开口134A、134B中的至少一个可定位在一个或多个进气风扇之上，或者另外地相对于一个或多个进气风扇定位，使得一个或多个进气风扇的气流路径包括进气开口134A、134B中的至少一个。例如，一个或多个排气风扇可定位成邻近脑模块100的冷却路径的输出部(有时称作排气口)，并且在壳体102内定向，以经由一个或多个排气开口(例如图1D中所示的位于脑模块100的背部、底部的排气格栅191中的一个或多个排气开口192)将相对温热的空气(例如，被壳体102内的电子部件加热的空气)引导出壳体102。排气开口中的至少一个可定位在一个或多个排气风扇后面，或者相对于一个或多个排气风扇定位，使得一个或多个进气风扇的气流路径包括排气开口中的至少一个。
在一些实施方式中，脑模块100可包括一个或多个进气风扇，并且可不包括一个或多个排气风扇，或者脑模块100可包括一个或多个排气风扇，并且可不包括一种或多个进气风扇。例如，脑模块100可包括两个直接定位于风扇盖130下方的进气风扇，并且可不包括任何排气风扇。作为另一示例，脑模块100可包括两个直接定位于风扇盖130下方的进气风扇，以及两个直接定位于排气格栅191后面的排气风扇。在又一示例中，脑模块100可包括一个或多个进气或排气风扇，该进气或排气风扇定位于靠近壳体102的、除了定位有脑模块100的集成麦克风的侧面(例如，壳体102前面)之外的一个或多个侧面。因此，由一个或多个进气或排气风扇产生的风扇噪音可更少地影响由集成麦克风收集的声音。
如本文所使用的，除了具有其通常意义之外，术语“侧面”可指代在壳体102中或壳体102的一半或少于一半中，壳体102的区域或部分。例如，风扇格栅130和风扇壳体710可被认为处于壳体102的顶侧或后侧中。作为另一示例，第一麦克风154和第二麦克风156可被认为处于壳体102的底侧和前侧中。作为又一个示例，图像传感器158可被认为处于顶侧和前侧中。
风扇管道区域可从一个或多个进气开口134A、134B延伸至一个或多个排气开口192。风扇管道区域可包括耦接至脑模块100内的一个或多个部件的、一个或多个散热器或者一个或多个热管组件，以帮助从一个或多个部件排热。此外，一个或多个传感器可定位在风扇管道区域内，以测量脑模块100内各个部件的温度，或者测量风扇管道区域的某些位置的周边温度。由一个或多个传感器进行的温度测量可通过调整例如风扇管道区域中的一个或多个风扇的速度、直接/间接调整一个或多个部件的运转动作、或者激活另一冷却部件，来影响或控制风扇管道区域中的气流。在一些示例中，周边温度测量可单独使用或与一个或多个其它温度测量结合使用，因为相比脑模块100内的一个或多个部件附近所得的温度测量，周边温度测量可不易受瞬变影响。
在一些实施方式中，风扇管道区域可包括多个不同的气流路径(有时称作多个分隔的室)。多个气流路径例如可至少部分使用一个或多个壁而分隔，一个或多个壁隔离或限制空气或热从一个气流路径流动至多个气流路径中的一个或多个或所有其他气流路径。在一个示例中，一个或多个壁中的至少一个可以是塑料的低导电壁。多个气流路径中的各个气流路径的尺寸也可彼此不同，多个气流路径中的各个气流路径中空气的速度或温度可彼此不同。多个气流路径中的单个气流路径可包括一个或多个进气风扇或者一个或多个排气风扇，以移动单个气流路径中的空气，并改变或者控制单个气流路径中空气的流动和温度。脑模块100内的一个或多个部件(例如，电路板、集成电路、传感器等)可定位在多个气流路径中的各特定路径内，从而能够更好或单独地控制脑模块100内一个或多个部件的冷却。在一些实施方式中，脑模块100的用户可直接或间接设置或控制风扇管道区域内的风扇的活动水平，而不使用由脑模块100提供的自动风扇控制。
在某些实施方式中，由于一个或多个部件可能具有不同的耐温性，或者可能在不同时间产生不同的热量，所以风扇管道区域可期望包括多个不同的气流路径。因此，一个或多个部件中的各部件可受益于不同的温度管理方法。在一个示例中，相比于用于管理脑模块100的输入或输出通信的输入/输出处理器，图像信号处理器对温度变化可能更敏感。因此，在一些实施方式中，图像信号处理器可使用与用于冷却输入/输出处理器的气流路径不同的气流路径来冷却，使得图像信号处理器的温度可允许改变而低于输入/输出处理器的温度。此外，在特定时间处，图像信号处理器可运行以产生比图像信号处理器产生的平均热量更多的热，并且输入/输出处理器可运行以产生比输入/输出处理器产生的平均热量更少的热。由此，图像信号处理器可受益于特定时间处的更大气流和冷却，而输入/输出处理器则不能从特定时间处的更大气流和冷却中获益。有利地，在某些实施方式中，通过用不同的气流路径来控制不同部件的冷却，用于控制路径中气流的风扇的运动可减少，从而能够使脑模块100在运行期间产生更少的风扇噪音。此外，在一些示例中，一个或多个部件或相关联的散热器或热管组件(有时称作热交换器)可使用来自多个气流路径中的两个或多个路径的气流来冷却。
在一些实施方式中，脑模块100中的一个或多个部件(或用于冷却一个或多个部件的相关散热器或热管组件)相比于一个或多个其他部件，可更远地定位在风扇管道区域内的气流路径的下方。例如，具有较高温度变化容限的部件相比于具有较低温度变化容限的另一部件，可更远地放置在气流路径下方。因此，在使用相比其他配置中所用的更少的风扇活动时，脑模块100内的各个部件可在可接受的温度容限范围内维持各个部件。减少的风扇活动可期望减少在脑模块100的运行期间所产生的风扇噪音的量。在一个示例实施方式中，脑模块100的输入/输出处理器相比于用于冷却脑模块100的图像传感器的热管组件，可更远地放置在气流路径的下方。
在一些实施方式中，风扇盖130可完全由塑料(或一些其它绝缘的、不导电的或非金属材料)构成，或者完全由金属构成。在其他实施方式中，风扇盖130可具有其它组成。
天线(未示出)也可集成在脑模块100中。天线可定位在风扇管道区域内。例如，天线可定位在位于风扇管道区域内的风扇支承结构(例如，位于风扇盖130内和参照图7A所描述的风扇壳体710)内。此外，天线可定位使得天线可不减弱风扇管道区域内的气流。天线可电耦接至脑模块100的一个或多个部件，例如处理器，以使脑模块100的一个或多个部件能够与在脑模块100附近的其他设备(例如智能手机、平板电脑、个人电脑等)或者耦接至脑模块100的模块进行无线通信(例如，在大约2.4GHz至大约2.5GHz的频率范围，以及局域网内，诸如通过使用Wi-FiTM兼容通信)。在某些实施方式中，风扇管道区域内天线的布置可有利地减小脑模块100的尺寸、形状因素或脑模块100内的存放空间，因为风扇管道区域可在没有天线的情况下占用一定量的空间，并且天线可在不增加风扇管道区域所使用的空间量的情况下而包含在风扇管道区域内。
壳体102内包含天线不仅可减小形状因素，而且可避免在天线可能安装在外部或者从壳体102伸出时可能对天线的损坏，诸如由于摄像机的掉落撞上天线而导致的损坏等。当观察壳体102时，天线也可部分地或完全地隐藏，从而可减轻或消除天线对脑模块100的外观的视觉影响。
此外，在特定实施方式中，将天线包括在风扇管道区域中可期望向天线提供这样的位置，该位置最小化或者减少由脑模块100的其他部件对天线的无线通信造成的干扰。例如，形成在进气格栅136中的开口(例如所示实施方式中示出的第一开口134A和第二开口134B)，相比于天线被包含在壳体102内而没有这样与天线邻近定位的开口的构造，可减少电干扰。此外，如讨论的，风扇盖130或者其一部分可由塑料或其它非传导材料制成，从而可减少电干扰。例如，在一些实施方式中，至少风扇盖130的格栅部分由塑料、橡胶或一些其它非传导的、非金属材料制成。在各实施方式中，位于天线上方的风扇盖130的至少一部分可由这种材料制成。
壳体102可在壳体102的前部上包括透镜安装模块接口150和透镜连接器152。透镜安装模块接口150可包括多个安装孔，以及其它安装或对准结构，并例如关于图6A所描述的，可用于将透镜或透镜安装模块安装至脑模块100。透镜连接器152的多个电导体中的一个或多个可电耦接至脑模块100的处理器、脑模块100的电源或脑模块100的电接地。由此，脑模块100的处理器可经由透镜连接器152提供或者接收数据或控制指令。脑模块100也可经由透镜连接器152接收或供应电力。光可经由透镜安装模块接口150进入脑模块100，并且光可被脑模块100的图像传感器158(例如，参见图7D)接收，其可生成与接收到的光对应的图像数据。图像传感器可具有与壳体102前部中的孔的尺寸基本相同的尺寸，其中光通过该孔被图像传感器158接收。图像传感器158可定位在壳体102前部中的孔后，并处于与其基本相同的高度水平处(例如，在壳体102的顶侧面中，以及从壳体102的顶部沿壳体102向下约1/4或1/3处)，其中透镜安装模块接口150包围该孔并且光通过该孔进入壳体102。
壳体102可包括位于壳体102前部的第一麦克风154和第二麦克风156。第一麦克风154和第二麦克风156可配置成检测用于记录和存储的声音。第一麦克风154和第二麦克风156可各自包括麦克风盖(有时称作麦克风格栅或穿孔式格栅)，以及响应于检测到的声音产生电信号的声传感器。第一麦克风154和第二麦克风156可一起用作结合的双通道数字立体声麦克风，并且例如用于记录未压缩的24位48kHz的音频数据。因此第一麦克风154和第二麦克风156可定位在图像传感器158下方的某一高度水平处，相应地，图像传感器158可定位在风扇盖130和风扇壳体710下方的某一高度水平处。
壳体102的前面可包括用户输入部160，其使用户能够控制或影响脑模块100的一个或多个部件的操作(例如，开始/停止记录或者设置用户)。虽然用户输入部160被图示为按钮，但是可使用一个或多个其它类型的输入部件(例如，拨号盘、开关、键盘等)来接收来自脑模块100的用户的输入。在示出的实施方式中的用户输入部160形成壳体102的侧面板162的一部分。更具体地，侧面板162包括凸出部164，并且用户输入部160可定位在凸出部164的、垂直于凸出部164的侧表面的第一侧上。虽然图1A中不可见，但是可在凸出部164的与第一侧相对的第二侧上设置至少一个存储卡插槽。存储卡插槽能够可释放地保持任何类型的适当记录介质，包括但不限于固态硬盘(SSD)、紧凑式闪存(CF)、存储卡等。保留在存储卡内的存储装置能够以本文详述的任一分辨率和帧速率来记录由脑模块100生成的视频图像数据，包括压缩的原始视频数据或其它视频数据。在一些实施方式中，侧面板162可以是能够从脑模块100移除的或者是可升级的。例如，在一些实施方式中，所示的侧面板162可与第一类型的存储装置兼容，并且可替换为可与第二类型的存储装置兼容的不同侧面板。
脑模块100可提供多种期望性能特征中的任一种。例如，由图像传感器接收的光可以以至少每秒约23帧(fps)的速率被转换成原始数字图像数据，其中原始数据被压缩并以至少每秒约23帧的速率被记录至记录模块120中。在各实施方式中，可实现从大约1fps至大约250fps或更高的帧速率。例如，帧速率可取决于分辨率设置。在一些实施方式中，脑模块100被配置为以下的帧速率，即在“5k”分辨率模式中约1fps与约100fps之间的帧速率、在“4k”分辨率模式中约1与约125fps的帧速率、在四倍HD模式中约1与约125fps的帧速率、在“3k”分辨率模式中约1与约160fps的帧速率、以及在“2k”分辨率模式中约1与约250fps的帧速率。例如，可能的帧速率包括大于12的帧速率，以及每秒20、23.976、24、30、60和120帧的帧速率，或者处于这些或更大帧速率之间的其他帧速率。脑模块100还可对来自图像传感器的图像数据执行多种类型的压缩处理。
脑模块100可以“2k”(例如，16:9(2048×1152像素)、2:1(2048×1024像素)等)；“3k”(例如，16:9(3072×1728像素)、2:1(3072×1536像素)等)；“4k”(例如，4096×2540像素、16:9(4096×2304像素)，2:1(4096×2048)等)；“4.5k”的水平分辨率、四倍高清(例如，3840×2160像素)、“5k”(例如，5120×2700)的水平分辨率，“6k”(例如，6144×3160)、“8k”(例如，7680×4320)，或者更高的分辨率来输出视频。在一些实施方式中，脑模块100可配置为记录或输出具有上文所列的分辨率的至少之一之间的水平分辨率的被压缩的原始图像数据(或其他图像数据)。在其他实施方式中，分辨率处于上述值中的至少一个(或上述的值之间的某个值)与大约6.5k、7k、8k、9k或10k(或者这些值之间的某一值)之中。如本文所使用的，在以xk(如上文所述的2k和4k)的格式表达的术语中，“x”的数指的是近似的水平分辨率。如此，“4k”分辨率对应于约4000或更多的水平像素，而“2k”对应于约2000或更多像素。此外，根据各实施方式的脑模块100能够以在先前段落或本文的其他段落中所列举的帧速率上、以前述分辨率中的任一分辨率，来输出或记录数字运动视频视频图像数据。在名称为“摄影机”的、公开号为2014/0226036的美国专利申请中提供了与本文所描述的实施方式兼容的经压缩的原始数据压缩系统和方法的一些示例，该申请作为整体以引用的方式并入本发明。
图像传感器可小至约0.5"(8mm)、2/3"、S35(电影)、35mm全帧静止和645，但是其至少可约为1.0英寸，6cm×17cm或更大。在一系列的脑模块中，传感器被设计为具有至少约10.1×5.35mm、24.4×13.7mm、30×15mm、36×24mm、56×42mm和186×56mm的尺寸。另外，图像传感器可配置为通过选择性地仅输出传感器的预定部分，来提供可变的分辨率。例如，图像传感器可包括拜耳模式滤波器。如此，图像传感器通过其芯片组(未示出)输出表示由图像传感器的单独光电池检测出的红色、绿色或蓝色的光的大小的数据。
图1C提供了壳体102的背部的透视图。壳体102的背部可与壳体102的前部相对，并且在图1C中如切掉一样而标记的壳体102的侧面可与在图1A中所示的、包括第三模块连接器140的壳体102的侧面相对。壳体102的背部可包括一个或多个背部表面安装接口，用于将一个或多个模块机械或电耦接至壳体102的背部。背部表面安装接口中的一个可包括孔和凹口170A-D，孔和凹口170A-D能够将一个或多个模块(如端口延展器模块或功率模块)可释放地机械安装至壳体102的背部。背部表面安装接口中的另一个可包括第四模块连接器180，以用于将模块电耦接和机械地耦接至壳体102的背部。背部表面安装接口中的又一个可包括第五模块连接器190，以用于将模块电耦接和机械地耦接至壳体102的背部。
第四模块连接器180可包括多个电导体(例如，如图所示的13个电导体)，以及包围并支承多个电导体的导体支承构件。多个电导体可定位在导体支承构件内的一个或多个导体行(例如，所示的一行)中。第四模块连接器180的暴露表面可以是平坦表面(或基本平坦)，使得多个电导体的暴露端部与导体支承构件的暴露端部可彼此齐平或平行(或基本齐平或平行)，并且与壳体102的顶部表面齐平或平行(或基本齐平或平行)。在一些实施方式中，相对于壳体102的顶部，第四模块连接器180的暴露表面可凹陷。多个电导体的侧面可被导体支承构件覆盖而不外露的同时，多个电导体的端部可外露。多个电导体可固定在导体支承构件中，因此当模块机械地耦接至第四模块连接器180时，多个电导体的端部不可移动。在一些实施方式中，由于第四模块连接器180可以是不易损坏、磨损或积聚灰尘或棉绒的稳健连接器，因此壳体102可不包括覆盖或保护第四模块连接器180的盖。第四模块连接器180可以是这样的结构，其不包括(i)易于积聚灰尘或棉绒的小空间或孔、(ii)易损坏或断裂的突出部以及(iii)可锁定、变形或分离的活动部件中的一个或多个。
第五模块连接器190可包括多个电导体，和包围并支承多个电导体的导体支承构件。多个电导体可定位在导体支承构件内的一个或多个导体行中。在一些实施方式中，第五模块连接器190可以是SearayTM输入/输出连接器。在其它实施方式中，第五模块连接器190可以是另一类型的连接器。
第四模块连接器180和第五模块连接器190的多个电导体中的一个或多个可电耦接至脑模块100的处理器、脑模块100的电源或脑模块100的电接地。因此脑模块100的处理器可经由第四模块连接器180和第五模块连接器190来提供或接收数据或控制指令。脑模块100可经由第四模块连接器180和第五模块连接器190进一步接收功率或向模块供应电力。在一些实施方式中，第四模块连接器180可配置成在脑模块100和模块之间传输电力，而不传输数据，第五模块连接器190可配置成在脑模块100和模块之间传输功率和数据。另外，在一些实施方式中，当壳体102的背部耦接至某些模块(例如功率模块)时，第五模块连接器190可仍然不使用，并且因为某一模块可能不具有耦接至第五模块连接器190的互补模块连接器，所以第五模块连接器190可不与某些模块通信。
图1D是壳体102背部的视图。壳体102的底部可延长宽度W。如图1D所示，脑模块100的宽度还可延伸额外宽度，或者在壳体102的底部上方的位置(例如从壳体102的侧盖边缘或从沿着壳体102的侧面的其它位置)处插入一个额外宽度。壳体102可具有从壳体102的顶部至壳体102的背部上的壁架195的高度H1，并且壳体102可具有从壳体102的顶部至壳体102的底部的高度H2。壳体102的位于壁架195下方的部分可包括具有一个或多个排气开口192的排气格栅191。
在一些实施方式中，W的长度可处于约30mm至约200mm、约50mm至约150mm、约70mm至约130mm、约80mm至110mm或者约85mm至约95mm的范围内。在一实施方式中，W的长度可为大约90mm。在一些实施方式中，H1的长度可在约30mm至约200mm、约50mm至约160mm、约80mm至约140mm、约100mm至130mm或约110mm至约120mm的范围内。在一实施方式中，H1的长度可为大约116mm。在一些实施方式中，H2的长度可在约40mm至约250mm、约60mm至约210mm、约80mm至约180mm、约120mm至160mm或约140mm至约150mm的范围内。在一实施方式中，H2的长度可约为144mm。
图1E示出了壳体102的背部和底部的示例性结构。从图1E中可看出，一个或多个排气开口192可延伸靠近壳体102的背部的底部，并且沿着壁架195且在壁架195下方延伸。
图1F是壳体102的右侧的视图。壳体102可具有从壳体102的顶部至壳体102的背部上的壁架195的高度H1。壳体102的背部可插入于壁架195处并限定平面P0A。例如，平面P0A可垂直于壳体102的背部，或者可替代地以另一角度(如15°、30°、45°、60°、75°、105°、120°、145°、160°或175°，或者这些角度之间的某一角度)与壳体102的背部相交。壳体102可具有从壳体102的前部至壁架195的端部的长度LOB，并且可具有从壳体102的前部至壳体102的背部的长度LOA。壳体102的底部可在壁架195的端部处插入并限定平面POB。例如，平面POB可垂直于壳体102的底部，或者可替代地以另一角度(如15°、30°、45°、60°、75°、105°、120°、145°、160°或175°，或者是这些角度之间的某一角度)与壳体102的底部相交。
在一些实施方式中，L0B的长度可在约20mm至约200mm、约35mm至约150mm、约50mm至约120mm、约60mm至100mm或约70mm至约90mm的范围内。在一实施方式中，H1的长度可约为78mm。在一些实施方式中，L0A的长度可在约30mm至约200mm、约50mm至约160mm、约70mm至约140mm、约80mm至120mm或约90mm至约110mm的范围内。在一实施方式中，H1的长度可约为100mm。
图1G是图1A的脑模块左侧的视图。图1H是脑模块100前部的透视图，其中示出了可选结构的第一麦克风154和第二麦克风156的麦克风盖。
图7A示出了图1A的脑模块100的示例性风扇支承结构，其包括风扇盖130和风扇壳体710。风扇支承结构可将风扇定位在风扇壳体710中，以将空气从风扇壳体710的顶部引导通过一个或多个进气开口至风扇壳体710的底部并通过一个或多个排气开口。风扇壳体710可在其内部包括电路和其他部件(未示出)，以用于驱动风扇壳体710内的风扇(未示出)的一个或多个风扇叶片，从而移动空气通过风扇壳体710。虽然示出的结构包括两个风扇，但是风扇壳体710可替代地包括一个风扇或者可包括三个或更多风扇。例如，风扇壳体710可定位在沿着脑模块100的风扇管道区域的一个或多个不同位置处，从而影响或控制风扇管道区域内的空气流动。此外，尽管风扇盖130和风扇壳体710被标记为单独的部件，但是风扇盖130和风扇壳体710可认为是一个结构，使得风扇盖130也可指示风扇壳体710，并且风扇壳体710还可指示风扇盖130。
图7B描绘了壳体102的背面，其中已移除壳体102的背部以及经过风扇管道区域的用于冷却脑模块100的一个或多个部件的示例性气流路径。风扇管道区域可从壳体102的顶部、背部延伸至壳体102的底部、背部。风扇管道区域中的空气流动的方向通过箭头示出。一个或多个部件、与一个或多个部件相关的一个或多个散热器或者与一个或多个部件相关的一个或多个热管组件可放置在风扇管道区域内或沿着风扇管道区域放置，以有助于一个或多个部件的冷却。
从图7B中可看出，空气可首先穿过壳体102的顶部中的风扇盖130进入脑模块100，继续穿过壳体102的背部室，最终经过壳体102的底部、背部离开壳体102，其中背部室通过第一内壁724(例如，塑料的低电导率壁)与壳体的前部室分隔开。在其他实施方式中，一个或多个进气或排气风扇可另外或可选择地放置背部室中的其他位置处。一个或多个进气或排气风扇可定位成以与风扇壳体710的一个或多个风扇相同的角度或者与风扇壳体710的一个或多个风扇不同的角度来引导空气。不同的角度可以是约0°至90°范围内的角(例如10°、45°、90°)，以便帮助将空气和热引导出脑模块100。当不同的角度可以是90°时，一个或多个进气或排气风扇可定位成垂直于风扇壳体710的一个或多个风扇。
风扇管道区域还可分离成如本文所述的两个或更多个室，这些室可通过第二内壁720(例如，塑料的低电导率壁)部分或完全地分离。如图7B所示，风扇管道区域内的两个室可具有不同于彼此的尺寸。用于冷却脑模块100内的一个或多个部件的热管组件722可部分地定位在背部室内。例如，热管组件722可耦接至(1)图像信号处理板和(2)耦接至图像传感器的料板(slug plate)。图像传感器可定位在与热管组件722相同的高度处，从而图像传感器可定位在风扇盖130和风扇壳体710下方的一定高度水平处。例如，热管组件722可向脑模块100提供气体或液体冷却。
图7C为壳体102内的风扇管道区域以及脑模块100的其它部件的顶视图。如本文所描述的，风扇管道区域可处于背部室内，并且至少部分地通过第一内壁724与前部室分离。图像传感器158和图像信号处理电子器件740可定位在前部室内并且热耦接至料板730，料板730耦接至热管组件722。热管组件722可延伸经过第一内壁724，进而进入背部室，以促进热量从在前部室内的图像传感器158或者图像信号处理电子器件740传递至背部室，从而经由风扇管道区域内的空气流动而在背部室中排出。
一个或多个散热器752或其他散热结构726可至少部分地或完全定位在背部室内以促进热量传递离开脑模块100的电子器件，诸如图像传感器158、图像信号处理电子器件740(如用于接收和处理从图像传感器接收的图像数据)、现场可编程门阵列(FPGA)电子器件742、输入/输出电子器件744(如用于处理脑模块100的输入或输出数据)和功率控制电子器件746等，以及壳体102的外部。热管组件722可定位和构造使得热管组件722通过背部室的顶部部分中的空气而冷却，而其他电子器件通过背部室的顶部部分下方的部分中的空气冷却。此外，在某些实施方式中，脑模块100的至少一些电子器件可能不产生大量热量，因此至少一些电子器件可与背部室的冷却路径分离，并且不会从背部室中的空气流动得到显著的冷却效果。
图像信号处理电子器件740、现场可编程门阵列(FPGA)电子器件742、输入/输出电子器件744和功率控制电子器件746中的一个或多个可一起或单独地形成脑模块100的处理器，或者可单独地包括脑模块的多个不同处理器。此外，图像信号处理电子器件740、现场可编程门阵列(FPGA)电子器件742、输入/输出电子器件744和功率控制电子器件746中的一个或多个可包括存储器，该存储器用于存储图象数据或者用于控制脑模块100的操作指令。
图7D示出了脑模块100的顶部的另一视图，其描绘了脑模块100的部件。脑模块100的前部包括具有声学传感器155的第一麦克风154，和具有声学传感器157的第二麦克风156。脑模块100的前部还包括图像传感器158，其与进入脑模块100并沿着光轴照入图像传感器158的光一起示出。空气在脑模块100的背部中的流动被显示为至少部分地穿过一个或多个散热器752朝向脑模块100的底部。空气在脑模块背部中的流动可通过风扇壳体710中的风扇产生并且通过第一内壁724至少部分地与图像传感器分隔。
如图7B和图7D所示，第一麦克风154和第二麦克风156可定位成相比壳体102的内部后侧更靠近壳体102的内部前侧，而风扇壳体710的风扇可定位成相比前侧更靠近至后侧。另外，第一麦克风154和第二麦克风156可定位在前侧中，而风扇壳体710的风扇可定位在后侧中。前侧可与后侧相对。此外，第一麦克风154和第二麦克风156中的一个或两个的至少一部分可定位在壳体102的前壁中。壳体102的进气口相比壳体102的底侧可更靠近壳体102的顶侧，而壳体102的排气口相比顶侧可更靠近底侧。进气口可至少部分地定位在壳体102的顶壁中，而排气口可至少部分地定位在壳体102的底壁或侧壁中。风扇壳体710的风扇可引导空气离开顶壁并朝向底壁。由风扇壳体710的风扇产生的空气的冷却路径在后侧上多于在前侧上。风扇壳体710的风扇可定位成邻近进气口，并且可沿着与通过图像传感器158的传感器像素限定的图像平面的方向平行的方向引导空气。
在一些实施方式中，脑模块100内部的各种部件可以是可移除的。这样的部件可包括，例如滤波器(例如，光学低通滤波器(OLPF)、缆线连接器等)。在一个实施方式中，图像传感器可以是从脑模块100可移除的，并可用不同的图像传感器来替换。
本文描述的各种机械互锁特征可在使用期间提供稳健的、可靠的连接。例如，相对重的负载被放置在各个模块之间的机械连接上，例如在包括两个或更多模块的配置中。此外，机械连接在用户操作摄像机时，自然会承受各种压力。本文所描述的接口均提供多种互补的互锁机构，其可被选择并在空间上布置以用于协同操作。因此，可在这样的条件下维持稳健连接而没有连接故障、模块之间的严重机械间隙或其他不期望的效果。此外，机械互锁允许各种模块彼此的直接连接或断开。这为相机系统的有效和简单设置提供了所需的模块化配置。
端口延展器模块
图2A是模块化相机系统的端口延展器模块200的背部的透视图。端口延展器模块200(有时称作端口扩展器或输入/输出模块)可电耦接和机械耦接至相机主体的背部，诸如图1A-1D的脑模块100的壳体102，从而为相机主体提供不同或额外的输入或输出能力。
端口延展器模块200可具有包括连接器壳体的侧部分204，其沿着宽度方向(沿着X轴)越过端口延展器模块200的主体部分202的边缘S3延伸长度D1，并且包括一个或多个输入或输出连接器212-218。在一些实施方式中，D1的长度可在约10mm至约100mm、约15mm至约60mm、约20mm至约40mm、约25mm至35mm或约29mm至约31mm的范围内。在一实施方式中，D1的长度可为约30mm或者约30.9mm。
一个或多个输入或输出连接器212-218可包括多种输入或输出连接器，其包括例如音频输出连接器、音频输入连接器、视频输出连接器、视频输入连接器、同步信号输入连接器、同步信号输出连接器、控制信号输入连接器、控制信号输出连接器、双链路HD-SDI视频监控连接器或在膜制造环境中有用的其它连接器。此外，在一些实施方式中，端口延展器模块200的一个或多个输入或输出连接器212-218可根据生产要求或用户偏好来定制。一个或多个输入或输出连接器212-218可定位在侧部分204中，使得一个或多个输入或输出连接器212-218在端口延展器模块200的背部处，或如图2A所示的在与端口延展器模块200的背部的小角度处接纳耦接的连接器。在一些实施方式中，一个或多个输入或输出连接器212-218中的至少一个可在端口延展器模块200中定位在除了侧部分204上的某一位置中。端口延展器模块200可包括指示器211，如发光二极管(LED)，指示器例如可在端口延展器模块200被供电或运行时进行指示。根据一些实施方式，端口延展器模块200可配置为提供在以下申请中描述的播放模块和输入/输出模块的输入或输出能力的一些或全部能力，即在2015年4月2日提交的、发明名称为“数字摄像机的播放模块”的、公开号为2015/0288942的美国专利申请，该申请以引用的方式并入本文。
在一实施方式中，一个或多个输入或输出连接器212-218可包括以下内容：
·DC-IN功率输入(IB LEMO 6管脚插座)
·SDI视频输出，诸如HD-SDI或3G-SDI输出(75ohm尼尔-康塞曼卡口连接器[BNC])
·HDMI视频输出(A型插座)
·同步输入(同步锁相IN/时间码IN/同步IN)(00B LEMO 4管脚插座)
·CTL(记录OUT/RS-232 Rx和Tx)(00B LEMO 4管脚插座)
·立体声模拟麦克风输入(3.5mm插孔)
·立体声头戴式耳机输出(3.5mm插孔)
在另一实施方式中，一个或多个输入或输出连接器可包括以下内容：
·DC-IN功率输入(IB LEMO 6管脚插座)
·HDMI视频输出(A型插座)
·USB功率输出(A型插座)
·同步输入(同步锁相IN/时间码IN/同步IN)(00B LEMO 4管脚插座)
·CTL(记录OUT/RS-232 Rx和Tx)(00B LEMO 4管脚插座)
在又一实施方式中，一个或多个输入或输出连接器可包括以下：
·DC-IN功率输入(IB LEMO 6管脚插座)
·HDMI视频输出(A型插座)
·USB功率输出(A型插座)
·视频输出，诸如HD-SDI或3G-SDI视频输出(75ohm BNC)
·同步锁相输入(75ohm BNC)
·千兆以太网输入/输出(9管脚0B LEMO)
·CTL(记录OUT/RS-232 Rx和Tx)(00B LEMO 4管脚插座)
·立体声头戴式耳机输出(3.5mm插孔)
·时间码输入/输出(5管脚0B LEMO)
·2x立体声音频输入(3管脚，全尺寸XLR插孔)
·辅助功率输出(4管脚0B LEMO)
·辅助功率输出(2管脚0B LEMO)
侧部分204可沿着厚度方向(沿z轴)延伸长度D2越过端口延展器模块200的主体部分202的相机壳体远端表面S1，并且可沿着厚度方向(沿z轴)延伸长度D3越过端口延展器模块200的主体部分202的相机壳体近端表面S2。侧部分的长度D2和D3可使侧部分能够容纳这样的连接器，该连接器可具有大于主体部分202的厚度T1的尺寸或长度，并且可不适于位于具有主体部分202的厚度T1的端口延展器模块200的一部分内。此外，多个输入或输出连接器212-218中的一个或多个可沿着厚度方向延伸越过相机壳体近端表面S2，或者可沿着厚度方向延伸越过相机壳体远端表面S1。在某些实施方式中，多个输入或输出连接器212-218中的一个或多个放置在侧部分中可有利地为模块(例如功率模块)耦接至端口延展器模块200的背部留下空间。
在一些实施方式中，长度D2可在约1mm至约30mm、约3mm至约20mm、约5mm至约15mm、约7mm至13mm或约9mm至约11mm的范围内。在一实施方式中，长度D2可为约10mm或者约9.7mm。在一些实施方式中，长度D3可在约5mm至约50mm、约10mm至约40mm、约15mm至约30mm、约20mm至25mm或约21mm至约23mm的范围内。在一实施方式中，长度D3可为约22mm或者约22.1mm。在一些实施方式中，长度T1可在约1mm至约30mm、约3mm至约20mm、约5mm至约15mm、约7mm至13mm或约9mm至约11mm的范围内。在一实施方式中，长度T1可为约10mm。
端口延展器模块200可包括紧固件220A-D，紧固件220A-D延伸经过端口延展器模块200的主体部分202，并将端口延展器模块200可释放地安装至脑模块100的壳体102的背部或另一模块的背部。尽管包括摩擦配合、磁力等的其它附接机构是可行的，但是在一些实施方式中，紧固件220A-D可以是螺钉。
端口延展器模块200可包括一个或多个背部表面安装接口，其用于将一个或多个模块机械地或电耦接至端口延展器模块200的背部。背部表面安装接口中的一个可包括孔230A-D，其能够将一个或多个模块(如功率模块)可释放地机械安装至端口延展器模块200的背部。背部表面安装接口中的另一个可包括第六模块连接器240，其用于将模块电耦接和机械耦接至端口延展器模块200的背部。第六模块连接器240可具有与第四模块连接器180相同或基本相同的结构。
第六模块连接器240可包括多个电导体(例如，如图所示的十三个电导体)，以及包围并支承多个电导体的导体支承构件。多个电导体可定位在导体支承构件内的一个或多个导体行(例如，如图所示的一行)中。第六模块连接器240的暴露表面可以是平坦表面(或基本平坦的)，使得多个电导体的暴露端部和导体支承构件的暴露端部可彼此齐平或平行(或基本如此)，并且与相机壳体远端表面S1齐平或平行(或基本如此)。在一些实施方式中，第六模块连接器240的暴露表面可相对于相机壳体远端表面S1凹陷。在多个电导体的侧面可被导体支承构件覆盖而不外露时，多个电导体的端部可暴露。多个电导体可固定在导体支承构件中，因此当模块可机械地耦接至第六模块连接器240时，多个电导体的端部不可移动。
第六模块连接器240的多个电导体中的一个或多个可电耦接至(i)与端口延展器模块200的背部耦接的模块的信号生成器、电源或电接地，(ii)端口延展器模块200的信号提供器、电源或电接地，或者(iii)脑模块100的处理器、电源或电接地。因此，第六模块连接器240的多个电导体中的一个或多个可向脑模块100或耦接至端口延展器模块200的背部的模块传递功率或数据或从其接收功率或数据。在一些实施方式中，第六模块连接器240可配置成传送功率而不传送数据。
图2B是端口延展器模块200的前部的视图。端口延展器模块200的前部可为端口延展器模块200的相机壳体近端表面S2，其与脑模块100的壳体102的背部或另一模块的背部电和机械耦接。端口延展器模块200的背部可与端口延展器模块200的前部相对。图2B中示出的紧固件220A-D的端部可与图2A中示出的紧固件220A-D的端部相对。端口延展器模块200的前部可另外包括突出部，以帮助端口延展器模块200的前部与脑模块100的壳体102的背部或另一模块的背部对齐和固定。
端口延展器模块200的背部可包括一个或多个前部表面安装接口，其用于机械地或电耦接至脑模块100的壳体102的背部或另一模块的背部。背部表面安装接口中的一个可包括紧固件220A-D。前部表面安装接口中的另一个可包括第七模块连接器250，其用于将端口延展器模块200电耦接和机械耦接至脑模块100的第四模块连接器180或另一模块。前部表面安装接口中的又一个可包括第八模块连接器260，其用于电耦接和机械耦接至脑模块100的第五模块连接器190或另一模块。
第七模块连接器250可包括多个电导体(例如，如图所示的十三个电导体)，以及包围并支承多个电导体的导体支承构件。多个电导体可定位在导体支承构件内的一个或多个导体行(例如，如图所示的一行)中。相对于多个电导体的主体部分202的前部表面，导体支承构件的暴露表面可以是凹陷的，并且多个电导体可延伸越过相机壳体近端表面S2。例如，多个电导体可以是弹簧承载的电连接器(有时称作POGOTM连接器)。在一些实施方式中，多个电导体中的一个或多个中每个的阻抗可能不随着弹簧承载连接器的弹簧拉伸或压缩而改变。当第七模块连接器250定位成邻近且耦接至脑模块100的第四模块连接器180或另一模块时，多个电导体可朝向端口延展器模块200的背部和前部移动。
有利地，在某些实施方式中，通过使用弹簧承载的电连接器作为第七模块连接器250的多个电导体，并使用固定的连接器作为第四模块连接器180的多个电导体，端口延展器模块200和脑模块100之间的耦接接口中的磨损可能主要发生在端口延展器模块200处而不是脑模块100处。例如，由于端口延展器模块200相比脑模块100可更便宜地更换或者易于维修，所以这是可行的。另外，该耦接接口可允许多个电导体的触点的位置有一定的灵活性，从而防止导体粉碎，并能够充分地对齐导体以用于高速通讯和高电流传输(例如，在一些实施方式中每导体大约2Amps)。
第八模块连接器260可包括多个电导体和包围并支承多个电导体的导体支承构件。多个电导体可定位在导体支承构件内的一个或多个导体行中。在一些实施方式中，第八模块连接器260可以是Searay端口延展器连接器。在其它实施方式中，第五模块连接器190可以是不同类型的连接器。
第七模块连接器250和第八模块连接器260的多个电导体中的一个或多个可电耦接至(i)与端口延展器模块200的背部耦接的模块的信号生成器、电源或电接地，(ii)端口延展器模块200的信号提供器、电源或电接地，或者(iii)脑模块100的处理器、电源或电接地。因此，第七模块连接器250和第八模块连接器260的多个电导体中的一个或多个可向脑模块100或耦接至端口延展器模块200的背部的模块传递功率或数据或从其接收功率或数据。在一些实施方式中，第七模块连接器250可配置成传送功率而不传送数据。
图2C示出了与脑模块100的背部的背部表面S4耦接而对齐的端口延展器模块200。一旦端口延展器模块200移动而足够接近脑模块100，则端口延展器模块200如本文所描述地可电耦接和机械耦接。图2D示出了已耦接至脑模块100的端口延展器模块200。从中可看出，图2A所示的、端口延展器模块200的侧部分204的延伸D3长度的延伸部分允许端口延展器模块200在端口延展器模块200与脑模块100耦接时包裹脑模块100的壳体102的侧面。
如图2D所示，输入-输出模块200的侧部分204的背部边缘205可与脑模块100的用户界面面板162的前部边缘164齐平。如此，端口延展器模块200可利用脑模块100的侧面上的可用物，尽管侧部分204相对笨重，也保持组装摄像机的紧凑形式外型。具体地，在端口延展器模块200耦接至脑模块100的情况下，包裹配置可最小化组装摄像机的总长度L1的量。具体地，总长度L1可以比脑模块100的厚度多以下的长度，即端口延展器模块200的主体部分202的厚度T1加上图2A所示的长度D2的长度。在一些实施方式中，长度L1可在约50mm至约250mm、约75mm至约200mm、约90mm至约150mm、约110mm至120mm或约113mm至约115mm的范围内。在一实施方式中，长度D1可约为114mm。
此外，图2D示出了在图1C和2C中未示出的、脑模块100的壳体侧面上的用户界面162。用户界面162可包括多种用户界面特征中的任一种，诸如用于观看被采样图像的观看屏幕或用于操作脑模块100或另一模块的控制件。屏幕可以是具有集成的控制件的触摸屏，或者诸如旋钮、键盘等的单独控制件。控制件可提供多种功能，例如包括在运动模式与静止模式之间切换摄像机、进入记录模式、操作脑模块100或模块化相机系统的显示器或其他部件中的一个或多个、启动和关闭相机等。例如，用户界面162可将相机切换至DSLR模式中。在一些实施方式中，用户界面162可以是可移除或可升级的，例如，其中具有第一组控制件、显示器或其他特征的一个用户界面可替换为具有与上述一个用户界面不同的第二组控制件、显示器或其他特征的不同用户界面。
图2E示出了耦接至脑模块100时的端口延展器模块200的背部。从图2E中可看出，端口延展器模块200可具有长度H1，使得端口延展器模块200的底部可不延伸至脑模块100的壁架195下方，并且不遮挡住一个或多个开口192。由此，端口延展器模块200可成功地耦接至脑模块100，脑模块100仍能够通过一个或多个开口192传送空气以冷却脑模块100内的部件。
图2F是数字摄像机的示意性顶视图。摄像机包括相机主体262和耦接至相机主体262的端口扩展器或端口延展器模块200。例如，相机主体262可以是脑模块100。
相机主体262包括第一表面263、第二表面264以及在第一表面263与第二表面264之间延伸的多个第三表面265(其在所示实施方式中包括底侧表面(未示出)、顶侧表面265a，左侧表面265b和右侧表面265c)。第一表面263包括开口266，光通过开口266进入相机主体262。图像传感器267定位在相机主体262中，并配置成生成与接触图像传感器267的像素的光对应的图像数据。
端口扩展器200可以可释放地附接至第二表面264，并且可包括包含第一电端口213的多个电端口。端口扩展器200具有相机主体近端表面269和相机主体远端表面270，在二者之间限定了端口扩展器的厚度T1。相机主体近端表面269配置成在端口扩展器200附接至相机主体262时与第二表面264结合。
端口扩展器200包括多个侧壁，多个侧壁在相机主体近端表面269与相机主体远端表面270之间延伸，并且包括第一侧壁271。在示出的实施方式中，多个侧壁包括顶侧壁、底侧壁、左侧壁和右侧壁。端口扩展器200包括侧部分204，侧部分204可具有支承多个电端口的连接器壳体272。连接器壳体272从第一侧壁271延伸越过由相机主体近端表面269限定的第一平面P1，使得在端口扩展器200附接至相机主体262时，连接器壳体272的向前部分273沿着相机主体262的多个第三表面中的至少一个(图示实施方式中的右侧表面265c)延伸。第一电端口213或其它电端口212-218中的一个或多个可具有延伸经过第一平面P1(图2H)的轴向长度。类似地，连接器壳体272具有在沿着第一电连接器213的轴向长度的方向上的、延伸经过第一平面P1的长度Ds。连接器壳体272可以以至少与端口扩展器200的厚度T1一样的距离延伸越过第一平面P1。例如，在示出的实施方式中，连接器壳体272以距离D3延伸越过第一平面P1，距离D3大于端口扩展器200的厚度T1。这样的布置使用相机主体262的侧表面265c上或附近的可用区域，以用于容纳连接器壳体272，并且可允许如在所示的实施方式中的相对薄的端口扩展器200，从而保持摄像机261的紧凑外形。相机主体远端表面270限定第二平面P2。
相机主体近端表面269可包括至少一个电连接器(例如，图2B中所示的连接器250、260)，其配置成与第二表面264的至少一个对应的电连接器(例如，图1D所示的连接器180、190)配合。
处理器(未示出)可定位在相机主体262中，并配置成经由以下电路径输出视频数据，该电路径在第二表面264的至少一个对应电连接器、相机主体近端表面269的至少一个电连接器以及第一电端口213之间延伸。例如，传感器267可生成原始图像数据，该原始图像数据由处理器(在某些情况下由相机主体262中的一个或多个其它部件)进行处理(例如，压缩成经压缩的原始马赛克视频图象数据或可选地压缩成经压缩的开发视频图像数据)。处理器将视频数据输出至位于相机主体262的第二表面264上的连接器(例如，图1D所示的连接器180和190中的一个)。端口扩展器200上的对应连接器(例如图2B所示的连接器250和260中的一个)接收视频数据，该视频数据通过端口扩展器200(例如，经由内部线路)被传送至第一电端口213(例如，其可以是视频监控输出端口)。
相机主体近端表面269包括至少一个紧固元件(例如，图2B所示的紧固件220A-220D)，紧固元件配置成与设置在第二表面264上的对应紧固元件(例如，图1C所示的孔170A-170D)结合。
如图2F所示，在一些实施方式中，第一电端口213可布置成相对于摄像机261指向后方。这样的布置可允许附接至端口扩展器200的缆线与摄像机261的长度或拍摄方向对齐的程度。与缆线避让摄像机261的配置相比，这可用来减少在拍摄期间缠上缆线的机会。在一些实施方式中，电端口213完全指向后、平行于第三平面P3，其中第三平面与相机主体262的侧表面265c平行，或者与摄像机266的光轴平行。在包括示出的实施方式的其他实施方式中，第一电端口213与第三平面P3成角度地，基本指向后但不完全指向后。例如，图示的实施方式中的第一电端口213布置使得其延长轴线268与第三平面P3形成大约为15°的角278。在某些实施方式中，角278可小于30°或小于20°，或小于与这些值中的任一个相近的任一值。在又一些实施方式中，角278小于70°、小于60°、小于50°、小于45°或小于40°，或小于与这些值中的任一个相近的值，或者位于上述值中的任意值之间。
端口扩展器200的相机主体远端表面270可包括附件接口(例如，参见图3A)，附件接口被配置用于可释放地附接电子装置。例如，如进一步关于图3A描述的，附件接口可配置用于可释放地附接摄像机电池装置，并且附件接口可包括配置成从摄像机电池装置接收电力的电连接器。
如图所示，连接器壳体272还可从第一侧壁271延伸越过由相机主体远端表面270限定的第二平面P2。示出的端口扩展器200具有沿着摄像机262的长度的总长度D11，其延伸经过第一平面P1和第二平面P2，并且端口扩展器200具有沿着第一连接器213的延长轴线268的长度Ds，其也延伸经过第一平面P1和第二平面P2，从而在保持相对薄的端口扩展器200的同时，利用摄像机261的侧面上和周围的空间来定位连接器壳体272。
示出的实施方式中的第二表面264被设置在相机主体262的后部部分上，如图1D所示并关于图1D描述的，其可包括排气格栅191，排气格栅191配置成在相机主体262的内部与相机主体262的外部之间交换空气。例如，排气格栅191可定位在后部部分上，使得端口扩展器200附接至相机主体262而不覆盖排气格栅191(例如，位于第二表面264的下方使得第二表面264悬于排气格栅191上)。例如，端口扩展器200可定位在空气经由排气格栅191离开相机主体262的流动路径外，从而不阻碍空气流动。
图2G和2H分别是移除了侧部分204的盖而露出连接器212-218的内部构件的端口延展器模块200的顶视图和侧视图。如图所示，连接器212-218均包括连接/接口部分212a-218a、主体部分212b-218b以及布线部分212c-218c。此外，可看出，主体部分212b-218b中的一个或多个可延伸经过第一平面P1，因此主体部分212b-218b中的一个或多个中每个的一部分可既位于第一平面P1的一个侧面上，又位于第一平面P1的另一侧面上。
图2I是模块化相机系统的不同端口延展器模块250的背部的透视图。具体地，端口延展器模块250包括与端口延展器模块200相同的连接器212-218，但是包括不同类型的、具有V安装部254和电连接器255的附件接口，该附件接口例如可配置成机械地支承和电连接至电池装置。
功率模块
图3A是模块化相机系统的功率模块300的背部的透视图。功率模块300可电耦接和机械耦接至脑模块100的壳体102的背部或另一模块的背部，并由此为脑模块100或一个或多个其他模块提供专用的电力供应或额外的电力供应。
功率模块300可包括各种电力供应，如电池、燃料电池、太阳能、；例如来自变压器或工作室电力的线输入或其它来源或它们的组合。例如，在一些实施方式中，可使用常规的可再充电的电池。功率模块300可包括一个、两个或三个或更多个单独的功率源，例如电池。在一些实施方式中，单个功率源可以从功率模块300可释放的。例如，功率模块300可包括包含四个单独电池的四电池组。
功率模块300可包括直流电(DC)输入连接器310，其用于接收对功率模块300供电或充电的功率。DC输入连接器310可定位在功率模块300的邻近指示器312(如LED灯)的侧面上，当功率模块300可被供应电力或进行操作时，指示器312可进行指示。功率模块300可包括两个辅助输入连接器320A、320B和用于将电池与功率模块300安装的电池存放部330。另外，功率模块300可包括孔340A、340B，其可用于将一个或多个模块可释放地机械地安装至功率模块300的顶部。
参考图3B，功率模块300的前部可包括一个或多个前部表面安装接口，其用于机械地或电耦接至壳体102的背部或另一模块的背部。前部表面安装接口中的一个可包括突出部350A-F，以协助将功率模块300的前部与壳体102的背部或另一模块的背部对齐并固定。前部表面安装接口中的另一个可包括第九模块连接器360，其用于将功率模块300电耦接和机械耦接至脑模块100的第四模块连接器180或另一模块，例如端口延展器模块200的第六模块连接器240。第九模块连接器360可具有与第七模块连接器250相同或基本相同的结构。
图3C示出了与脑模块100耦接而对齐的功率模块300。一旦功率模块300移动至足够接近脑模块100，则功率模块300如本文所描述地可电耦接和机械耦接。图3D示出了已直接耦接至脑模块100的功率模块300。
图3E示出了与端口延展器模块200和脑模块100耦接而对齐的功率模块300。一旦功率模块300移动至足够接近端口延展器模块200和脑模块100，则功率模块300可电耦接和机械耦接。图3F示出了已直接耦接至端口延展器模块200的功率模块300，其转而直接耦接至脑模块100。如图3F所示，输入-输出模块200的侧部分204的前部边缘206沿着图2A所示的长度D2可延伸至功率模块300的侧面表面上。如此，当组装的摄像机包括脑模块100、端口延展器模块200和功率模块300时，包含端口延展器模块200可使组装的摄像机的总长度L2增加端口延展器模块200的主体部分202的厚度T。在一些实施方式中，长度L2可在约50mm至约300mm、约75mm至约250mm、约100mm至约200mm、约150mm至170mm或约155mm至约160mm的范围内。在一实施方式中，长度L2可约为159mm或158.8mm。
图3G示出了在耦接至图2A的端口延展器模块200和图1A的脑模块100时的功率模块300的背部。从图3G中可看出，功率模块300可具有长度H1，使得功率模块300的底部可不延伸至脑模块100的壁架195下方，并且不遮挡一个或多个排气开口192。由此，功率模块300可成功地耦接至脑模块100，脑模块100仍能够将空气引导出一个或多个排气开口192以冷却脑模块100内的部件。
显示模块
图4A是模块化相机系统的显示模块400的前部部分的视图。显示模块400可电耦接和机械耦接至脑模块100的壳体102的顶部或侧部或另一模块的顶部或侧部，从而为脑模块100或另一模块提供用于显示图像(例如由脑模块100拍摄的运动视频)的显示屏。显示模块400可支持和显示用于多个不同帧速率和分辨率的视频数据，包括100至250fps和“4K”或“5K”分辨率模式。在一些示例中，在显示模块400上提供的图像可用于帮助对准脑模块100。
显示模块400可包括显示屏，例如2.8、4、5、7或9英寸的LCD面板、发光二极管(LED)面板或等离子体显示面板(PDP)。在一些实施方式中，显示模块400可具有其它的屏幕尺寸或包含其他显示技术。显示模块400的显示屏可围绕至少两个不同轴线(包括图4A所提供的x轴和y轴)旋转。因此显示器屏幕可至少上下倾斜并从一侧旋转到另一侧。
如图4A和6B所示，显示模块400的显示屏440(有时称作观看屏)可安装至位于显示屏440的底部处而不是显示屏440的左侧或右侧处的支承结构。由此，显示屏可稳健地耦接至支承结构，并且如果显示屏可用作脑模块100的手柄—尽管显示模块400的这种使用可能不推荐或期望，但是显示模块400可稳定地支承脑模块100的重量。此外，由于显示屏可从显示屏的底部而不是左侧或右侧安装，所以从脑模块100至显示屏(例如，至显示屏内的电路)的电耦接距离可减小，从而能够实现显示模块400与脑模块100之间的较高数据或功率传递速率。穿过支承结构的电耦接路径422在图4B中示出。
显示模块400可包括一个或多个接口，其用于机械地或电耦接至壳体102或另一模块。显示模块400的接口中的一个可以是紧固件410A、410B。例如，紧固件410A、410B可用于将显示模块400机械地固定至壳体102的顶部。紧固件410A、410B的突出部412A、412B通过扭转紧固件410A、410B的脊，可插入并固定在安装孔112A、112B中，使得突出部412A、412B定位在安装孔112A、112B中。显示模块400的接口中的另一个可包括第十模块连接器420，其用于将显示模块400电和机械耦接至脑模块100的第一模块连接器110或另一模块。例如，电耦接路径可从第十模块连接器420经过一个或多个电线422跨越至显示器电子连接器424，并最终跨越至显示器控制电子器件430。第十模块连接器420可构造成与第一模块连接器110互补，以促进与第一模块连接器110的电耦接和机械耦接。第十模块连接器420可延伸长度D4越过显示模块400的底部表面，并且突出部412A、412B可延伸长度D5越过显示模块400的底部表面，其中D5可大于D4。类似地，紧固件410A、410B和第十模块连接器420可分别耦接至安装孔142A、142B和第三模块连接器140。在一些示例中，一个显示模块400可耦接至安装孔112A、112B和第一模块连接器110，另一个显示模块400可同时耦接至安装孔142A、142B和第三模块连接器140。
在一些实施方式中，长度D4可处于约0.5mm至约6mm、约1mm至约4mm、约1.5mm至约3.5mm、约2mm至3mm或约2.4mm至约2.6mm的范围内。在一实施方式中，D4的长度可约为2.5mm。在一些实施方式中，D5的长度可处于约0.5mm至约9mm、约1mm至约7mm、约2mm至约6mm、约3mm至5mm或约3.5mm至约4.5mm的范围内。在一实施方式中，D5的长度可约为4mm。
在一些实施方式中，第十模块连接器420可包括多个电导体(例如，二十六个电导体)、外部凸起环和包围并支承多个电导体的导体支承构件。多个电导体可定位在导体支承构件内的一个或多个导体行(例如，两行)中。多个电导体可定位成延伸平行于显示屏的表面，而不垂直于显示屏的表面。相对于外部凸起环的端部和多个电导体的端部，导体支承构件的暴露表面可凹陷。例如，多个电导体可以是弹簧承载的电连接器。在一些实施方式中，多个电导体中的一个或多个中每个的阻抗可能不随着弹簧承载连接器的弹簧拉伸或压缩而改变。当第十模块连接器420定位成邻近例如脑模块100的第一模块连接器110或另一模块时，多个电导体可朝向显示屏440移动和移动远离显示屏440。例如，外部凸起环可设计成符合壳体102的顶部表面中的通道114，并且在安装至脑模块100时，协助对齐并固定显示模块400。此外，电导体可沿着与突出部412A、412B相同的方向延伸。
有利地，在某些实施方式中，通过使用弹簧承载的电连接器作为第十模块连接器420的多个电导体，并使用固定的连接器作为第一模块连接器110和第三模块连接器140的多个电导体，显示模块400和脑模块100之间的耦接接口中的磨损可主要发生在显示模块400处而不是脑模块100处。例如，由于显示模块400相比脑模块100可便宜地更换或易于维修，因此这是可行的。
此外，该连接接口可避免使用缆线来连接显示模块400和脑模块100。缆线可(i)特别容易损坏和磨损，(ii)表示模块化相机系统中已经包括多个部件的另外部件，(iii)从模块化相机系统悬下来，使得例如缆线位置上的力压至显示模块400或脑模块100的耦接接口上，或(iv)提供不可预期的电耦接距离，其可能减少显示模块400与脑模块100之间的数据或功率传输速率。在一些实施方式中，如延伸缆线的缆线还可用于耦接显示模块400和脑模块100。
图4C-4E详细描绘了经过一个或多个电线422的电耦接路径。从中可看出，一个或多个电线422可包括第一螺旋构造426和第二螺旋构造428，在允许显示模块400的线路处于显示模块400的壳体内部的同时，可为显示模块提供两个旋转的轴线。
在一些实施方式中，一个或多个适配器可附加地用于解决显示模块和脑模块100之间的连接接口兼容性。例如，图4F示出的第一适配器450可包括具有第一连接器部分452的塑料壳体，第一连接器部分452与包括弹簧承载管脚并且配置成与脑模块100的模块连接器110、140配合的、显示模块400的连接器420类似。第一适配器450还可包括实现不同接口类型的第二连接器部分454。例如，第二连接器部分454可设置在第一适配器450的壳体的、不同于第一连接器452的另一面或相对面上。第一适配器450还可包括线路、电路或配置成以下的任何其他合适的电子器件，即配置成(1)物理地将通过第一连接器部分452接收的信号路由至第二连接器部分454的管脚上，或(2)适当地处理信号以传送至第二连接器部分454，例如以符合与第二连接器454相关的标准或规范。图4G示出第二适配器460，其包括相对于第一适配器450的相对接口。第二适配器460的第三连接器部分462为与第一连接器部分452的阳连接器对应的阴连接器，第二适配器460的第四连接器部分464为与第一连接器部分454的阴连接器对应的阳连接器。
作为一个示例，适配器的输出连接器可以是HDMI兼容(例如，HDMI类型A或HDMI类型D)连接器，从而允许连接至HDMI缆线。作为另一示例，适配器的输出连接器可以是LEMO连接器(例如，4管脚或6管脚LEMO连接器)，从而允许连接至LEMO缆线。
此外，当显示模块400可直接安装至脑模块100时，耦接接口相对于一些其他耦接接口可使耦接和解除耦接能够更快且更容易。在一些实施方式中，通过使用拇指螺钉作为紧固件410A、410B，可促进耦接的容易度和可靠性。拇指螺钉可(i)使显示模块400快速且方便地耦接至脑模块100，而无需使用机械工具如扳手，螺丝刀等，(ii)用于多个耦接周期而没有磨损，以及(iii)相对于一些其他的耦接接口，如V形安装接口提供有力的且稳定的安装。此外，如图所示，拇指螺钉可定位在显示模块400的支承结构的外侧端部上，使得用户可容易地接触拇指螺钉的螺纹，以用于固定和释放显示模块400。
图4H是使用第一适配器450和第二适配器460电耦接至显示模块400的脑模块100的透视图。第一适配器450和第二适配器460通过缆线480电耦接，并且显示模块400的重量可由脑模块100通过支承臂470支承。
手柄模块
图5A描绘了手柄模块500。手柄模块500可电耦接和机械耦接至脑模块100的壳体102的顶部或另一模块的顶部，从而为脑模块100或另一模块提供用于承载脑模块100或另一模块的手柄，以及用于与脑模块100或另一模块交互的用户界面。
手柄模块500可包括一个或多个用于机械地或电耦接至壳体102或另一模块的接口。手柄模块500的接口中的一个可以是紧固件510A、510B。例如，紧固件510A、510B可用于将手柄模块500机械地固定至壳体102的顶部。紧固件510A、510B的突出部可通过扭转紧固件510A、510B插入并固定在安装孔122A、122B中，使得突出部定位在安装孔122A、122B中。手柄模块500的接口中的另一个可包括第十一模块连接器520，其用于将手柄模块500电耦接和机械耦接至脑模块100的第二模块连接器120或另一模块。第十一模块连接器520可构造成与第二模块连接器120互补，以便于与第二模块连接器120电耦接和机械耦接。
手柄模块500可在操作脑模块100时与显示模块400结合使用。例如，手柄模块500可耦接至安装孔122A、122B以及第二模块连接器120，诸如显示模块400的显示模块可同时耦接至以下之一或二者：(i)安装孔112A、112B和第一模块连接器110以及(ii)安装孔142A、142B和第三模块连接器140。由此，当手柄模块500与显示模块400结合使用时，手柄模块500可定位成靠近显示模块400，从而可阻止用户或使用户较少可能使用显示模块400而不使用手柄模块500来运载脑模块100。这可减轻对显示模块400的部件以及脑模块100的部件的压力。此外，当手柄模块500和显示模块400均可耦接至壳体102的顶部时，手柄模块500可以且在所示的实施方式中被构造成型或构造尺寸以避免阻碍显示模块400的显示屏幕的部分或全部视野。
在一些实施方式中，如图5B所示，第十一模块连接器520可包括多个电导体524(例如，三个电导体)和围绕并支承多个电导体524的导体支承构件。多个电导体524可定位在导体支承构件内的一个或多个导体行(例如，一行)中。多个电导体524可定位成垂直于手柄模块500的承载手柄的延伸方向延伸。相对于多个电导体524的端部，导体支承构件的暴露表面可以凹陷。例如，多个电导体524可以是弹簧承载的电连接器。在一些实施方式中，多个电导体524中的一个或多个中每个的阻抗可不随着弹簧承载连接器的弹簧拉伸或压缩而改变。当第十一模块连接器520定位在邻近例如脑模块100的第二模块连接器120或另一模块时，多个电导体524可朝向承载手柄移动和移动远离承载手柄。
第十一模块连接器520还可包括突出部522A、522B，以协助将手柄模块500与壳体102的顶部或另一模块的顶部对齐并固定。第十一模块连接器520可延伸长度D9越过手柄模块500的底部的表面，并且紧固件510A、510B可延伸长度D10越过手柄模块500的底部的表面，其中D10可大于D9。在这种情况下，例如，当手柄模块500可耦接至脑模块100时，相对于施加在紧固件510A、510B上的转矩的量，位于第十一模块连接器520上的转矩的量可减小或最小化。在一些实施方式中，D9的长度可在约0.5mm至约6mm、约1mm至约4mm、约1.5mm至约3.5mm、约2mm至3mm或约2.4mm至约2.6mm的范围内。在一实施方式中，D9的长度可约为2.5mm。在一些实施方式中，D10的长度可在约0.5mm至约9mm、约1mm至约7mm、约2mm至约6mm、约3mm至5mm或约3.5mm至约4.5mm的范围内。在一实施方式中，D10的长度可约为4mm。
有利地，在某些实施方式中，通过使用弹簧承载的电连接器作为第十一模块连接器520的多个电导体，并使用固定连接器作为第二模块连接器120的多个电导体，手柄模块500和脑模块100之间的耦接接口中的磨损可主要发生在手柄模块500处而不是脑模块100处。例如，由于手柄模块500相比脑模块100可便宜地更换或易于维修，因此这是可行的。
此外，该连接接口可避免使用缆线来连接手柄模块500和脑模块100。缆线可能(i)特别容易损坏和磨损，(ii)表示已包括多个部件的模块化相机系统中的另外部件，(iii)从模块化相机系统悬下，使得例如缆线位置上的力施加至手柄模块500或脑模块100的耦接接口上。
此外，由于手柄模块500可直接安装至脑模块100，该耦接接口相对于一些其他耦接接口可使耦接和解除耦接能够更快且更容易。在一些实施方式中，通过使用螺钉作为紧固件510A、510B，可促进耦接的容易度和可靠性。螺钉可(i)使用机械工具例如扳手，螺丝刀等使手柄模块500快速且方便地耦接至脑模块100，(ii)用于多个耦接周期而没有磨损，以及(iii)相对于一些其他的耦接接口，如V形安装接口提供有力且稳定的安装。此外，如图所示，螺钉可定位在手柄模块500的承载手柄的支承结构的外侧端部上，使得用户可容易接触螺钉来固定和释放手柄模块500。从中可看出，承载手柄可处于D7的长度内，并且紧固件510A、510B可定位在D7的长度和承载手柄的占用区域之外，而相反地可定位在D6的长度和D8的长度中。在一些实施方式中，D6和D8的长度可以相同。在一些实施方式中，D6的长度可处于约0.5mm至约30mm、约2mm至约20mm、约3mm至约15mm、约5mm至9mm或约6mm至约8mm的范围内。在一实施方式中，D6的长度可约为7mm。在一些实施方式中，D7的长度可处于约10mm至约100mm、约25mm至约80mm、约40mm至约70mm、约50mm至60mm或约53mm至约55mm的范围内。在一实施方式中，D7的长度可约为54mm。
手柄模块500可包括用户界面530。在一些实施方式中，用户界面530可以是可用于向脑模块100提供停止和停止记录命令的按钮，并且用户界面530可不包括任何其他用户输入，例如用户输入来控制、选择或处理脑模块100或与脑模块100相关联装置的音频输入通道、音频输入源、音频输入增益，音频线、音频电平或固定/可变/关闭设置。在这些实施方式中，用户界面可因此提供直观且简单的界面以用于使用手柄模块500控制脑模块100。在一些实施方式中，用户界面530还可包括诸如作为按钮的一部分的LED的指示器，其在手柄模块500可被供电或脑模块100可能正在记录时进行指示。
透镜和透镜安装模块
图6A是对准以用于与图1A的脑模块100耦接的透镜616的前部和透镜安装模块614的前部的透视图。脑模块100的透镜安装模块接口150可以可释放地机械耦接至位于透镜安装模块614上的互补脑模块接口615。图6A示出了分解构造中的透镜安装模块614。透镜安装模块614可具有用于可释放地连接至透镜616上的互补接口634的透镜接口617。
例如，用户可使用多个安装螺栓621将透镜安装模块614可释放地连接至脑模块100。在其它实施方式中，透镜安装模块614和透镜安装模块接口150的对应部分可包括其他安装机构，例如卡扣或摩擦适配机构、螺纹安装部等。
脑模块100的透镜安装模块接口150可包括透镜连接器152。透镜连接器152可连接至透镜安装模块614的脑模块接口615上的对应电接口(未示出)。例如，接口可包括多种电连接类型，并允许在脑模块100与透镜安装模块614和透镜616中的一个或多个之间进行通信。在一些实施方式中，接口允许脑模块100将驱动信号传送至透镜616来控制透镜616的聚焦。
在一些实施方式中，透镜安装接口617可包括锁定环618，以及限定用于接纳透镜616的开口的内部表面619。锁定环618可由用户根据透镜616插入至开口而收紧，将透镜616锁定到位。还可能存在多种用于将透镜616紧固到位的机构。
脑模块100还可配置成与各种透镜制造商的多种市售透镜系统中的任一个合作。因此，可设置多个透镜安装模块614，每个透镜安装模块具有用于可释放地连接至脑模块100的脑模块接口，并且每个透镜安装模块具有独特的透镜接口，诸如RED-PL安装接口、REDMini PL安装接口(Red数字电影摄影机公司)、PL安装接口、佳能安装接口、尼康安装接口、中等格式安装接口、玛米亚安装接口、RED 617安装接口、Linhof安装接口、Alpa安装接口等。
透镜安装模块614上的透镜安装接口617还可接纳同一透镜安装类型中的多种不同类型的透镜系统中的任一种，例如，但不限于包括50-100毫米(T3)变焦镜头、50-150毫米(T3)变焦镜头、18-50毫米(T3)变焦镜头、18-85毫米(T2.9)变焦镜头、300毫米(T2.8)透镜、18毫米(T2.9)透镜、25毫米(T1.8)透镜、35毫米(T1.8)透镜、50毫米(T1.8)透镜、85毫米(T1.8)透镜、85毫米(T1.8)透镜、100毫米(T1.8)或任何其它透镜的各种尺寸的透镜系统。在某些实施方式中，可使用50-100毫米(F2.8)变焦镜头、18-50毫米(F2.8)变焦镜头、300毫米(F2.8)透镜、15mm(F2.8)透镜、25毫米(F1.9)透镜、35毫米(F1.9)透镜、50毫米(F1.9)透镜、85毫米或(F1.9)透镜。各透镜安装模块被定制成对应的透镜或透镜组，使得不管哪个互补镜头支架模块-透镜组件附接至其上，图像均可适当地聚焦在脑模块100中的图像传感器的光敏表面上。
示例性实施方式
图6B示出了根据本文描述的某些实施方式的示例性模块化相机系统。具体地，图6B是根据一实施方式耦接至图2A的端口延展器模块200、图3A的功率模块300、图4A的显示模块400、图5A的手柄模块500和图6A的透镜616和透镜安装模块614的、图1A的脑模块100的侧部的视图。平面P8垂直于显示屏440，并且可被认为在显示模块400朝向并远离透镜倾斜时与显示模块400一起移动。当显示屏440可定位成与脑模块的前部表面平行时，平面P8可与平面P7重叠，而不是如图6B所示地以角∠B隔开。有利地，在某些实施方式中，当平面P8与平面P7重叠时，显示屏440的底部可定位在大约手柄模块500的顶部水平，使得手柄模块500可不妨碍显示屏440。
在一些实施方式中，公开了无缆线的相机显示器。无缆线的相机显示器包括电子显示屏幕、安装部、屏幕支承部以及一个或多个电线。电子显示屏幕包括观看表面和控制电子器件。安装部包括：相机安装表面、定位在相机安装表面上并配置用于与设置在相机的对应安装表面上的对应连接器直接无缆线连接的多触点电连接器、以及配置用于由用户手工操作以将安装部固定至相机的至少一个紧固件。屏幕支承部限定开口并保持电子显示屏幕，使得通过开口可看见观看表面，屏幕支承部经由屏幕支承部与安装部之间的第一接口，可旋转地附接至安装部以允许观看表面围绕第一旋转轴线旋转。一个或多个电线连接至控制电子器件，并通过屏幕支承部的内部从控制电子器件延伸至第一接口、经过由第一接口限定的通道进入安装部的内部、并延伸经过安装部的内部。
前一段中无缆线的相机显示器可包括以下特征中的一个或多个：至少一个紧固件包括两个紧固件，两个紧固件中的每个包括至少一个拇指螺钉。至少一个紧固件包括两个紧固件，两个紧固件位于多触点电连接器的彼此相对的侧面上。一个或多个电线通过绕第一轴线的枢转点延伸而经过第一接口。一个或多个电线通过围绕第一轴线的枢转点至少两次延伸而经过第一接口。第一接口布置在电子显示屏幕的下方。第一接口包括位于屏幕支承部和安装部之间的第一联结点和第二联结点，并且第一联结点和第二联结点以小于电子显示屏幕的宽度的距离彼此分隔开。第一联结点和第二联结点与电子显示屏幕的垂直中心线是等距的，并且位于电子显示屏幕的垂直中心线的相对侧面上。屏幕支承部包括第一部分和第二部分，第一部分限定开口，第二部分在第一接口处附接至安装部，并在第二接口处可旋转地附接至第一部分以允许观看表面围绕基本上垂直于第一轴线的第二旋转轴线旋转。一个或多个电线从电子显示屏幕经过第一部分的内部延伸至第二接口，经过第二接口进入第二部分的内部，穿过第二部分的内部延伸至第一接口，经过第一接口延伸进入安装部的内部，并且穿过安装部的内部延伸至多触点电连接器。一个或多个电线通过绕第一轴线的枢转点至少两次而延伸经过第一接口，并且一个或多个电线通过绕第二轴线的枢转点至少两次而延伸经过第二接口。观看表面是围绕完全向后倾斜位置与完全向前倾斜位置之间的第一轴线可旋转的；电子显示屏幕的完全垂直位置位于完全向后倾斜位置与完全向前倾斜位置之间；以及多触点电连接器配置成，当电子显示屏幕位于完全垂直位置时，通过将多触点电连接器与对应连接器沿着连接路径联结而与对应连接器配合，该连接路径与从观看表面的顶部中心延伸经过观看表面的底部中心的直线平行。多触点电连接器包括布置成两行的多个弹簧承载连接器。多个弹簧承载连接器中的弹簧承载连接器的总数是26。多个弹簧承载连接器中的至少12个连接至公共的电接地。控制电子器件被配置成经由多个弹簧承载连接器中的第一弹簧承载连接器和第二弹簧承载连接器从相机接收第一信号，该第一信号包括差分信号。
在一些实施方式中，公开了相机。相机包括相机主体、电子显示屏幕、安装部、屏幕支承部、一个或多个第一电线以及处理器，其中相机主体包括：包含开口的第一表面，其中光通过该开口进入相机主体、位于相机主体的与第一表面相对的侧面上的第二表面、以及连接第一表面与第二表面的第三表面，第三表面包括第一显示器安装表面，第一显示器安装表面包括第一多触点显示器连接器和多个第一安装孔，多个第一安装孔中的两个位于第一多触点显示器连接器相对的侧面上；电子显示屏幕包括观看表面和控制电子器件；安装部包括相机安装表面、定位在相机安装表面上并配置成连接至第一多触点显示器连接器的多触点相机连接器、以及配置成将安装部固定至多个第一安装孔的多个拇指螺钉；屏幕支承部限定开口并保持电子显示屏幕，使得通过开口可看见观看表面，屏幕支承部经由屏幕支承部和安装部之间的第一接口可旋转地附接至安装部，以允许观看表面围绕第一旋转轴线旋转；一个或多个第一电线连接至控制电子器件，并从控制电子器件经过屏幕支承部的内部延伸至第一接口，经过由第一接口限定的通道进入安装部的内部，并延伸穿过安装部的内部；处理器定位在相机主体中，处理器被配置成经由第一多触点显示器连接器、多触点相机连接器以及一个或多个第一电线将显示数据传送至控制电子器件，使得观看表面呈现对显示数据响应的图像。
前一段中的相机可包括以下特征中的一个或多个：第三表面为相机主体的顶部表面。第三表面基本上垂直于第一表面。相机主体包括连接第一表面与第二表面的第四表面，第四表面包括第二显示器安装表面，第二显示器安装表面包括第二多触点显示器连接器和多个第二安装孔，多个第二安装孔中的两个位于第二多触点显示器连接器的相对侧上，多触点摄像机连接器配置成连接至第二多触点显示器连接器；以及多个拇指螺钉配置成将安装部固定至多个第二安装孔。第三表面为相机主体的顶部表面，第四表面为相机主体的侧表面。第三表面基本上垂直于第四表面。相机主体不包括配置成覆盖第一多触点显示器连接器的盖。多触相机连接器包括多个弹簧承载连接器，并且多触点显示器连接器包括多个固定连接器。第三表面包括手柄安装表面，手柄安装表面包括多触点手柄连接器和多个第二安装孔，多个第二安装孔中的两个位于多触点手柄连接器的相对侧上；相机还包括手柄，该手柄包括：多触点附件连接器，定位在附件安装表面上并配置成连接至多触点手柄连接器；多个紧固件，配置成将手柄固定至多个第二安装孔；一个或多个用户界面元件，配置成接收来自用户的用户输入；以及一个或多个第二电线，被连接至一个或多个用户界面元件，并从一个或多个用户界面元件经过手柄的内部延伸至多触点附件连接器；处理器被配置为响应于经由一个或多个第二电线、多触点手柄连接器以及多触点附件连接器从手柄接收用户输入数据来执行操作，其中用户输入数据响应于用户输入。当安装部被固定至多个第一安装孔并且手柄被固定至多个第二安装孔时，手柄配置为在观看表面被定位成基本垂直于第三表面时，不在观看表面的底部水平上方延伸。
集成天线
图8A-8C示出了天线141，其可集成在如本文所描述的图1A的脑模块100的壳体102中。图8B和8C中的图示描绘了天线141的底部，图8A中的图示描绘了天线141的顶部。天线141可电耦接至脑模块100的一个或多个部件(例如处理器)，以使脑模块100的一个或多个部件能够与脑模块100附近的其他装置或与耦接至脑模块100的模块进行无线通信。
在一些实施方式中，天线141可以是缝隙天线，例如共形背腔式缝隙天线。天线141可构造成具有分散越过两个正交平面的缝隙143(有时称作天线辐射器)，使得由天线141产生的辐射部件可合并在一起，以相对均匀地分散辐射能量。使用天线141的操作可经由馈电点145、接地点147和同轴缆线149来执行。
如图8A-8C所示，缝隙143可连续地沿着天线141的顶部S7和天线141的四个侧部S5、S6、S8和S9延伸，并且可不沿着天线141的尖端侧、天线141的与尖端侧相对的一侧或者天线141的底部S10延伸。缝隙143可在天线141的靠近尖端侧的第一侧S5开始、沿着第一侧部S5的凹曲线长度向下延伸、斜对角地经过(例如，以大于0°且小于90°的角，如10°、30°、45°、60°、80°)天线141的第二侧部S6的直线长度、延伸经过天线141的顶部S7的直线长度、斜对角地经过(例如，以大于0°且小于90°的角，例如10°、30°、45°、60°、80°)天线141的第三侧部S8的直线长度，并且延伸至天线141的第四侧部S9的凹曲线长度，并终止于尖端侧附近。第一侧部S5和第四侧部S9上的缝隙143可以是彼此共面的，而第二侧部S6和第三侧部S8上的缝隙143可延伸成彼此平行或彼此共面。
在某些实施方式中，天线141可期望构造成即使天线141可能定位在壳体102内以及壳体102的顶部的下方，也使得天线141可提供相对均匀的辐射模式。缝隙143可具有厚度T2，其可约为1.35mm，或者处于约0.2mm至约10mm、约0.5mm至约3mm、约1mm至约1.7mm、约1.3mm至约1.4mm的范围内。在其它实施方式中，可使用不同的天线结构；例如，缝隙143可不连续地跨越全部长度，并且可被分成两个或更多个分开的缝隙，或天线可包括一个或三个或更多个凹曲线长度，而不是两个曲线长度。
在一些实施方式中，天线141可以是完全由金属制成的并在内部中空的结构，可能在其内部具有非导电材料(例如泡沫块)。在其它实施方式中，天线141可以是包括缠绕非金属块(例如，泡沫块)的柔性印刷电路(FPC)结构的结构。在又一些实施方式中，天线141可具有其它不同的结构。在一些示例中，天线可涂色(例如，以匹配其附近将放置天线的脑模块100的一部分的颜色)，以便在观看壳体102时部分地或完全地隐藏天线。
图8D和图8G示出了天线141在风扇盖130之下的位置。例如，天线141可固定至风扇盖130。从图8E中可看出，天线141可定位在风扇盖130下方且靠近壳体102的顶部的中心。例如，天线141可以是如风扇盖130和风扇壳体710的风扇支承结构的一部分或位于风扇支承结构中。从图8G中可看出，天线141可替代地定位在风扇盖130下方且靠近壳体102的顶部的边缘。在一些实施方式中，脑模块100可在壳体102的中心和边缘处包括一个天线。在这些实施方式中，脑模块100可使用一个或两个天线进行通信，例如同时或交替地使用。在又一些实施方式中，一个或多个其他天线可定位成围绕脑模块100，例如围绕如风扇盖130和风扇壳体710的风扇支承结构的其它部分。此外，天线114可至少部分插置于风扇壳体131中的两个风扇之间，或者天线114可至少部分地沿着风扇壳体131内风扇叶片的端部行进的路径的弯曲路径跟随部分延伸。
图8F示出了在如图8D定位时的天线141的方位角辐射图。围绕图外侧的数字表示相对于图1A的脑模块100的透镜面对方向的角度，从图的中心到数据线的距离表示范围在2.4GHz至2.5GHz的各种频率相对于试验距离处的基准偶极子天线的以dB表示的信号强度。从图中可看出，天线141在如图8D构造和定位时产生相对均匀的辐射模式。
连接接口
再次参考图1A，脑模块100可包括一个或多个模块连接器，模块连接器配置成与位于能够可释放地附接至脑模块的一个或多个可选外部电子模块上的对应连接器配合。例如，第一模块连接器110和第三模块连接器140可与各种外部模块(例如图4A的显示模块400)上包括的对应连接器互补，并与该对应连接器电和机械地配合。
在示出的实施方式中，第一模块连接器110和第三模块连接器140包括26个导电目标焊盘，其配置成与包含在第十模块连接器420中的26个相对应的弹簧承载管脚相配合。使用弹簧承载管脚和对应的目标焊盘可提供许多优点，其中一些优点已在本文中描述。在这些优点中，弹簧的偏置力提供了管脚的顶端与目标之间的相对稳定的接触力和阻力，即使是在重击和振动的情况下。根据某些实施方式，弹簧承载管脚与基本平坦的对应目标表面结合，在管脚的顶端接触目标直径内的任一点时提供可靠的接触，允许未对准的情况。此外，使用可与周围连接器支承部齐平的平坦放置焊盘作为目标，提供了不易积聚棉绒或使操作退化的其它材料的、易擦拭/清洁的连接器接口。
图9A和9B示出了连接接口的端口配置的两个示例，例如由脑模块100的连接器与可附接模块的对应连接器形成的连接接口。图9A所示的连接接口的端口布置在顶行902和底行904中。顶行902中的端口中的九个连接至基准电势，如接地(“G”)。顶行902中的其余四个端口配置为第一差分对906和第二差分对908。如符号“+”和符号“-”表示的，每个差分对906、908被配置成传送差分信号对，其例如可以是高速射频信号。底行904中的端口以类似的方式布置，其中，九个端口连接至接地G或其它基准电势，而剩余的四个端口被布置为第三差分对910和第四差分对912。差分对906、908、910和912中的一些或全部可配置成传送高速数据(例如，运动视频数据)，并且在一些实施方式中，差分对906、908、910和912中的一个或多个被配置成传送计时信息。
图9B示出了端口配置的另一示例。与图9A所示的配置类似，图9B所示的配置包括四对端口906、908、910和912，其中各对配置成传送各自的差分信号。在一实施方式中，对906、908、910配置为传送视频信息或其它数据，而剩下的对912配置成传送时钟信息。与图9A所示的配置不同，顶行和底行中的多个附加端口配置成传送数据信号，而不连接至基准电势G。具体地，在示出的实施方式中，端口中的五个配置成传送各自的非差分串行数据信号(“S”)(例如，I2C串行时钟或I2C串行数据)。此外，端口中的一个配置成传送功率信号(“P”)。
如图所示，根据某些实施方式，差分对906、908、910和912中每个内的信号通过至少一个接地管脚分开，除了提供其它优势之外，这可减少串扰，增强可靠性。此外，配置成在顶行902中传输差分信号的端口与配置成在底行904中传输差分信号的端口之中的至少一个端口水平偏移，并因而不在其正上方，这可类似地改进信号传输。
再次参考图1B，脑模块100的阴模块连接器110、140的目标焊盘可按照图9A或9B所描述的方式布置。此外，显示模块400的阳连接器420的(或其他兼容的相机模块的连接器的)弹簧承载管脚可根据图9A或9B所示的模式的水平镜像来布置，使得在阴模块连接器110或140与模块的阳连接器420连接后，每个目标焊盘与配置成传送与目标焊盘(G、+、-、S或P)相同类型的信号的相应管脚配合。
虽然已示出了某些示例性连接器和连接接口端口配置，但是各种替换实施方式都是可能的。例如，可包括一些端口，这些端口可布置在不同数量的行中等。此外，在一些实施方式中，脑模块100上的连接器110、140为阳连接器，同时显示模块400上的连接器420和其他兼容模块为阴连接器。在一些其它实施方式中，使用传统管脚和插座连接器来代替弹簧承载管脚。
除了例如通过使用弹簧承载管脚保持可靠连接之外，本文描述的连接接口可提供较高程度的功能性和适应性，并同时保持相对较小的形状因素。
根据包括示出的实施方式的一些实施方式，连接接口能够实现为高清多媒体接口(HDMI)兼容的接口。例如，连接接口能够以每秒至少23帧的帧速率来传送至少2k分辨率的动态图片图像数据。在各种实施方式中，连接接口能够以每秒23帧或更大速率来传送具有至少4k、至少6k的分辨率、至少8k的分辨率或者这些值中的任意值之间的分辨率的动态图片图像数据。
除了支持大数据速率，根据某些实施方式的连接接口还能够输送相对大量的功率，从而允许在无需单独电源接头的情况下，连接至相对耗电的装置。例如，连接接口能够输送至少1.5瓦(W)功率，例如3伏(V)处至少500毫安(mA)电流。在一些实施方式中，连接接口能够输送至少9W(例如15V处600毫安)，其可足以为具有9英寸液晶显示器的显示模块供电。在各种实施方式中，连接接口能够输送至少0.5、1、2、5、9、10、20或50W的功率，或者上述值的任意值之间的量。
除了能够传送大量数据或功率之外，根据某些实施方式的连接接口可具有相对小的形状因素，减小了模块连接器110、140在相机上的占用空间，从而允许在脑模块100上存在包含附加部件的空间，增加了美学效果等。例如，参考图1B、9A和9B，在一个示例性实施方式中，水平节距914或模块连接器110、140中相邻管脚的中心之间的距离为1.5毫米(mm)，垂直节距916或顶行902中管脚的中心与底行中位于该管脚正下方的管脚的中心之间的距离为3mm。在该示例中，连接器模块140的、例如包括围绕接触焊盘的导体支承构件但不包括通道114的部分918的占用空间为大约20毫米宽(在沿着行902、904的方向上)和大约5mm高(在从底行902中管脚至顶行904中相邻管脚的方向上)。在各种实施方式中，管脚间节距914小于约1、2、2.5或3mm，行间节距916小于约2、3、4、5或6mm。
图9C示出了根据某些实施方式的连接接口920的透视图。为了说明的目的，仅示出了导电目标部件922和导电的弹簧承载管脚930，而并未示出包围并支承目标和管脚的相应连接器壳体。例如，目标部件922可以是被支承在脑模块100的模块连接器110、140内的导电目标，并且弹簧承载管脚930可以是被支承在显示模块400的连接器420内的弹簧承载管脚。
每个目标部件922包括延长部分924和头部部分926，其中平坦端表面(不可见)横向于目标部件922的延长轴线。每个管脚930包括延长部分932和端部部分934，其可具有横向于管脚930的延长轴线的平坦端表面(不可见)，并且其与相对应的目标部件922的平坦端表面配合。每个管脚930在延长部分932内包括弹簧，弹簧定位成使端部部分偏置朝向目标部件922。当端部部分934与相对应的目标部件922的头部部分926的端表面接触时，弹簧的力被克服，导致端部部分934滑入延长部分932中。
根据一些实施方式，目标部件922和管脚930的结合长度940与连接接口的整个导电长度相对应。在一实施方式中，长度940约为11.15mm，管脚间节距914约为1.5mm，行间节距916为3mm，形成脑模块的模块连接器110、140和显示模块400(或其它模块)的模块连接器420的、分别支承和包围目标922和管脚930的导体支承部分的介电材料由PPA(例如，HFFR-4133PPA树脂)形成，每个管脚的端部部分934、延长部分932以及弹簧分别包括镀金铍铜、镀金镍银和镀金不锈钢，并且目标622包括镀金铍铜。
图9D示出了用于前段所描述的示例性实施方式的连接接口的插入损耗。具体地，该图示出了用于四个差分对906、908、910、912中每个的经过连接接口的导电部分的长度940的信号功率损耗。插入损耗被示出为从0至40千兆赫(GHz)的横向范围，并对于具有小于约23GHz频率的输入信号的四个差分对中每个而言，小于约1.2分贝(dB)，并且对于高达约40GHz频率而言，小于约3.4dB。图9E以分贝示出了经过从0至40GHz的横向范围的输入信号的、经由每个差分对906、908、910、912插入的信号的回波损耗。图9F示出经过用于四个差分对906、908、910、912中每个的连接接口的特性阻抗。如图所示，整个接口的特性阻抗不偏离100ohms超过约8％。具体地，在整个连接接口上的特性阻抗具有与波峰950对应的约101ohms的最大值，并具有与波谷952对应的约92ohms的最小值。波峰950或波谷952中的一个可与管脚930的端部部分934的端部与对应目标部件922的头部部分926的平坦端表面之间接触点对应。在各种实施方式中，连接接口的特性阻抗不偏离高于或低于100ohms超过约10％、15％或20％。
结论
本文描述的相机系统和相关模块的某些实施方式的功能性可实现为软件模块、硬件模块或其组合。在各种实施方式中，功能性可实现为硬件、固件、处理器上可执行的软件指令集合或模拟电路中。
尽管本文描述了具体的接口配置及相应的耦接和解除耦接的方法，但是在一些实施方式中，可使用其他接口配置和对应的耦接和解除耦接的方法。例如，可使用各种机构进一步固定脑模块100和端口延展器模块200之间的连接或者端口延展器模块200和功率模块300之间的连接。例如，可使用一个或多个滑动锁机构或与桩结合的锁定销。在一些实施方式中，这种销可包括发夹、开尾销、R形夹、开口销等，或者可以是结构和功能上类似于这种类型的销的其它销。
本文所使用的条件性语言，例如除其它之外的“可”、“能够”、“可能”、“例如”等，除非另有特别说明或者在上下文中以其他方式理解使用，通常意图传达某些实施方式包括某些特征、元件或状态，而其它实施方式不包括某些特征、元件或状态。因此，无论这些特征、元件/或状态被包含在任何具体实施方式中还是在其中执行，此类条件性语言一般不试图暗示一个或多个实施方式所需的任何方式下的特征、元件或状态，或者在有或没有编者输入或提示的情况下暗示一个或多个实施方式必然包括用于决定的逻辑。术语“包括”、“包含”，“具有”等是同义的，并且以开放的方式包容地使用，且不排除另外的元件、特征、动作、操作等。此外，术语“或”以其包容性含义(而不是其排他性含义)使用，以使得在使用时，例如连接一列元件时，术语“或”意指该列中的一个、一些或所有的元件。另外，如本文所使用的，除了具有其普通含义之外，术语“每个”可指术语“每个”适用的元件集合的任何子集。
除非特别地指出，否则例如短语“X、Y和Z中的至少一个”的连接性语言应如通常所使用地结合上下文理解，以表达物品、术语等可以是X、Y或Z，或它们的组合。因此，这种连接性语言一般不旨在暗示某些实施方式需要X中的至少一个、Y中的至少一个和Z中的至少一个。
本文使用的程度性语言，例如术语“近似”、“大约”、“一般”和“基本上”可表示与仍执行所需功能或达到期望结果的所述值、量或特性接近的值、量或特性。例如，术语“近似”、“大约”、“一般”和“基本上”可指处于小于或等于所述量的10％的范围内、小于或等于所述量的5％的范围内、小于或等于所述量的1％的范围内、小于或等于所述量的0.1％的范围内以及小于或等于所述量的0.01％的范围内的量。
除非另有明确说明，否则例如“一”或“一个”的冠词一般应当解释为包括一个或多个所描述的项。因此，诸如“装置配置成”的短语意在包括一个或多个所列举的装置。这样的一个或多个所列举的装置也可共同地配置为执行所叙述的内容。例如，“处理器，配置成执行叙述A、B和C”可包括与配置为执行叙述B和C的第二处理器配合工作的、配置为执行叙述A的第一处理器。
根据实施方式，本文所述的任一方法中的某些行为、事件或功能可以以不同的顺序来执行，可添加、合并或全部省略(例如，不是描述的所有行为或事件都是实践方法必需的)。此外，在某些实施方式中，行为或事件可例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器或处理器核同时执行，而不是顺序执行。
结合本文公开的实施方式说明的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的互换性，已在上文根据其功能性描述了各种说明性部件、块、模块、电路以及步骤。功能性实现为硬件还是软件取决于施加在整个系统上的特定应用和设计限制。对于每个具体应用，所描述的功能性可以不同的方式实现，但是这种实现决定不应解释为导致脱离本公开的范围。
结合本文公开的实施方式描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可通过设计成执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门逻辑或晶体管逻辑、分立硬件部件或它们的任一组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器、但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实现为计算装置的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。
结合本文公开的实施方式而描述的方法和算法部分可直接体现为硬件、由处理器运行的软件模块或者二者的组合。软件模块可存在于RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘，可移动磁盘或本领域中公知的任何其它形式的计算机可读存储介质中。示例性的存储介质耦接至处理器，使得处理器可从存储介质读取信息，并将信息写进存储介质。在替换方案中，存储介质对于处理器可以是不可或缺的。处理器和存储介质可存在于ASIC中。
虽然以上详细描述已示出、描述和指出了适用于各实施方式的新颖特征，但是应当理解的是，在不偏离本公开精神的情况下，可对示出的装置或算法的形式和细节进行各种省略、替换以及改变。正如认识到的，因为一些特征可与其它特征分开地使用和实践，所以本文描述的某些实施方式可以以不提供本文所阐述的所有特征和优点的形式来实现。

Claims (33)

1.一种数字摄像机，包括：
相机主体，包括第一表面、第二表面以及在所述第一表面与所述第二表面之间延伸的多个第三表面，所述第一表面包括开口，光通过所述开口进入所述相机主体；
图像传感器，定位在所述相机主体中，并配置为生成与接触所述图像传感器的光对应的图像数据；以及
端口扩展器，能够可释放地附接至所述第二表面，所述端口扩展器包括：
多个电端口，包括第一电端口；
相机主体近端表面和相机主体远端表面，限定所述端口扩展器在所述相机主体近端表面与所述相机主体远端表面之间的厚度，所述相机主体近端表面配置成在所述端口扩展器附接至所述相机主体时与所述第二表面结合；
多个侧壁，在所述相机主体近端表面与所述相机主体远端表面之间延伸，并包括第一侧壁；以及
连接器壳体，支承所述多个电端口，所述连接器壳体从所述第一侧壁延伸越过由所述相机主体近端表面限定的第一平面，使得当所述端口扩展器附接至所述相机主体时，所述连接器壳体的一部分沿着所述多个第三表面中的至少一个延伸，所述第一电端口具有延伸经过所述第一平面的轴向长度。
2.根据权利要求1所述的数字摄像机，其中，所述连接器壳体以至少与所述端口扩展器的厚度一样长的距离延伸越过所述第一平面。
3.根据权利要求2所述的数字摄像机，其中，所述连接器壳体以大于所述端口扩展器的厚度的距离延伸越过所述第一平面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数字摄像机，其中，所述多个电端口包括视频监控输出部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的数字摄像机，其中，所述相机主体近端表面包括至少一个电连接器，所述电连接器配置成与所述第二表面的至少一个对应的电连接器配合。
6.根据权利要求5所述的数字摄像机，还包括处理器，所述处理器定位在所述相机主体中并配置成经由电路径输出视频数据，所述电路径包括所述第二表面的所述至少一个对应的电连接器、所述相机主体近端表面的所述至少一个电连接器、以及所述第一电端口。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的数字摄像机，其中，所述相机主体近端表面包括至少一个紧固元件，所述紧固元件配置成与设置在所述第二表面上的对应的紧固元件接合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的数字摄像机，其中，当所述端口扩展器附接至所述相机主体时，所述第一电端口被布置成远离所述第一表面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的数字摄像机，其中，所述相机主体远端表面包括配置为可释放地附接电子装置的附件接口。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的数字摄像机，其中，所述相机主体远端表面包括配置为可释放地附接相机电池装置的附件接口，并且所述附件接口包括电连接器，所述电连接器配置成从所述相机电池装置接收电力。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的数字摄像机，其中，所述连接器壳体还从所述第一侧壁延伸越过由所述相机主体远端表面限定的第二平面。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的数字摄像机，
其中，所述多个第三表面包括顶侧面、底侧面、左侧面和右侧面，其中，所述多个侧壁包括顶侧壁、底侧壁、左侧壁和右侧壁，以及
其中，所述连接器壳体沿着所述左侧面或所述右侧面之一延伸。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的数字摄像机，
其中，所述第二表面设置在所述相机主体的后部部分上，所述后部部分包括冷却格栅，所述冷却格栅配置成在所述相机主体的内部与所述相机主体的外部之间交换空气，以及
其中，所述冷却格栅定位在所述后部部分上使得所述端口扩展器附接至所述相机主体而不遮盖所述冷却格栅。
14.根据权利要求13所述的数字摄像机，其中，所述冷却格栅布置在所述第二表面的下方。
15.根据权利要求14所述的数字摄像机，其中，所述第二表面悬于所述冷却格栅之上。
16.根据权利要求14所述的数字摄像机，其中，所述冷却格栅包括第一部分和第二部分，所述第一部分限定第三平面，所述第二部分限定与所述第三平面垂直的第四平面。
17.根据权利要求14所述的数字摄像机，其中，所述冷却格栅包括排气格栅。
18.一种数字摄像机，包括：
相机主体，包括：
多个壁，限定所述相机主体的内部部分，
进气口和排气口，定位在所述多个壁中的一个或多个上，以及
安装接口，配置成将透镜支架或透镜可释放地附接至所述相机主体的第一侧面；
风扇，定位成相比所述相机主体的第二侧面更靠近所述第一侧面，所述第二侧面不同于所述第一侧面，所述风扇配置成通过所述内部部分将空气从所述进气口引导至所述排气口，以将热量从所述相机主体的内部传递至所述相机主体的外部；以及
麦克风，定位成相比所述第一侧面更靠近所述第二侧面，所述麦克风配置成检测声音。
19.根据权利要求18所述的数字摄像机，其中，所述第一侧面与所述第二侧面相对。
20.根据权利要求18或19所述的数字摄像机，其中，所述风扇定位在所述第一侧面中，并且所述麦克风定位在所述第二侧面中。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的数字摄像机，其中，所述第一侧面为后侧面，所述第二侧面为前侧面，并且所述麦克风的至少一部分定位在所述相机主体的前壁中。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的数字摄像机，其中，所述进气口和所述排气口中的一个定位成相比所述相机主体的底侧面更靠近所述相机主体的顶侧面，所述进气口和所述排气口中的另一个定位成相比所述顶侧面更靠近所述底侧面。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的数字摄像机，其中，所述进气口至少部分地定位在所述多个壁的顶壁中，所述排气口至少部分地定位在所述多个壁的底壁中。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的数字摄像机，其中，所述相机主体包括附件接口，所述附件接口配置成将附件装置可释放地附接至所述相机主体的后侧面，所述附件接口包括电连接器，所述电连接器配置成从所述附件装置接收电力并将视频数据传输至所述附件装置。
25.根据权利要求18至24中任一项所述的数字摄像机，其中，所述进气口至少部分地定位在所述多个壁的第一壁上，并且所述排气口至少部分地定位在所述多个壁的、不同于所述第一壁的一个或多个壁上。
26.根据权利要求25所述的数字摄像机，其中，所述风扇配置为引导所述空气远离所述第一壁，并朝向所述多个壁中的、不同于所述第一壁的一个或多个壁。
27.根据权利要求18至26中任一项所述的数字摄像机，其中，所述风扇被定向成沿着冷却路径引导所述空气，所述冷却路径在所述第一侧面中比在所述第二侧面中存在更多。
28.根据权利要求18至27中任一项所述的数字摄像机，其中，所述风扇定位成邻近所述进气口。
29.根据权利要求18至28中任一项所述的数字摄像机，还包括图像传感器，所述图像传感器定位在所述相机主体中，并配置成检测经过位于所述多个壁的壁中的开口进入所述相机主体的光。
30.根据权利要求29所述的数字摄像机，其中，所述风扇被配置为与通过所述图像传感器限定的图像平面平行地引导所述空气。
31.根据权利要求29或30所述的数字摄像机，
其中，所述内部部分包括第一室和第二室，所述第一室通过所述相机主体的内壁与所述第二室至少部分地分隔开，
其中，所述风扇配置成引导所述空气经过所述第二室而非所述第一室，以及
其中，所述图像传感器和所述麦克风定位在所述第一室中而不定位在所述第二室中。
32.根据权利要求31所述的数字摄像机，其中，所述图像传感器经由从所述第一室经过所述内壁延伸至所述第二室的管来冷却。
33.根据权利要求29至32中任一项所述的数字摄像机，其中，所述麦克风相对于所述图像传感器被定位成与所述风扇相对。
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