CN113067963B - 一种摄像机及其制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摄像机，包括壳体，以及位于壳体内的图像传感器、用于所述图像传感器的制冷装置、半导体散热模组和支撑结构，所述图像传感器通过图像传感器固定板固定在所述壳体内，所述支撑结构包括相贴合的导热固定片和散热固定片，所述半导体散热模组包括热管和散热片，所述热管的吸热段贴合所述散热固定片，散热段贴合所述散热片，所述散热片贴合所述壳体，所述导热固定片的热量自所述散热固定片、热管、散热片依次传递至所述壳体；所述制冷模组和所述半导体散热模组分别位于所述支撑结构的两侧。

Description

一种摄像机及其制冷装置

技术领域

本发明涉及半导体制冷领域，特别涉及一种摄像机及其制冷装置。

背景技术

半导体制冷器(TEC，Thermoelectric Cooler)是利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，又称为热电制冷器。

目前TEC制冷装置主要由制冷片、隔热材料以及散热块等构成。TEC制冷片的冷端温度较低，容易结露，利用隔热材料隔绝空气对流，防止凝露。制冷片热端散热一般采用散热鳍片与风扇组合，可有效增强TEC热端散热能力，提高制冷效率。

超高清摄像机的传感器功耗较大，传统散热方案已不能解决问题，故采用TEC制冷。但传感器板对于挤压力有很高要求，挤压或者轻微振动都会影响图像质量。TEC制冷全模块的组装或者TEC热端散热模组的固定需要避免增加二次挤压力。热端使用风扇散热，风扇的振动对超高清摄像机的图像也是一种干扰。此外，对于气密性较差的摄像机，使用风扇很容易将灰尘带入机体内，影响摄像机寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种摄像机以及用于该摄像机的图像传感器的制冷装置，通过导热固定片分隔为制冷模组和散热模组两个独立的部分，这样分离的结构能够减小散热模组在固定时对散热芯片的挤压，特别适用于对于安装时的挤压力或者使用时的振动等有较高要求的散热元件。

本发明的一个实施例提供了一种用于图像传感器的制冷装置，包括：

图像传感器固定板，其用于固定图像传感器；

制冷模组，用于与所述图像传感器进行热交换，所述制冷模组包括用于生成冷量的半导体制冷片，所述半导体制冷片具有侧壁、以及在分别在所述侧壁的两端相对设置的冷端面和热端面，所述冷端面贴合所述图像传感器；

导热固定片，所述半导体制冷片的热端面贴合所述导热固定片；

所述半导体制冷片生成的冷量自所述冷端面传递至所述图像传感器，所述图像传感器产生的热量自所述冷端面、热端面传递至所述导热固定片；

隔热泡棉，所述隔热泡棉固定在所述导热固定片和图像传感器固定板之间，并且与所述导热固定片和图像传感器固定板紧密贴合，所述隔热泡棉中央具有与所述半导体制冷片的形状一致的中心孔，所述半导体制冷片位于该中心孔内，所述中心孔的内壁贴合所述半导体制冷片的侧壁。

在一个实施例中，所述隔热泡棉包括形状相同的第一隔热泡棉和第二隔热泡棉，所述第一隔热泡棉和第二隔热泡棉沿厚度方向叠放在所述导热固定片和图像传感器固定板之间，

所述第一隔热泡棉的中央具有与所述半导体制冷片的形状一致的第一中心孔，所述热端面自所述第一中心孔暴露于所述导热固定片；

所述第二隔热泡棉的中央具有与所述半导体制冷片的形状一致的第二中心孔，所述冷端面自所述第二中心孔暴露于所述图像传感器；

所述第一隔热泡棉固定至所述导热固定片，所述第二隔热泡棉固定至所述第一隔热泡棉，并且贴合所述图像传感器固定板。

在一个实施例中，所述导热固定片的朝向所述第一隔热泡棉的一侧具有多个定位柱，

所述第一隔热泡棉和第二隔热泡棉在所述第一中心孔和第二中心孔的周围具有与所述定位柱的位置对应的定位孔，所述定位孔套设在对应的定位柱上。

在一个实施例中，所述导热固定片的形状与所述半导体制冷片的形状相同，且导热固定片的每个侧边均大于所述半导体制冷片的对应侧边；

所述定位柱位于所述导热固定片的端角。

在一个实施例中，所述半导体制冷片具有出线端，所述出线端位于所述侧壁上，所述出线端与所述热端面之间的距离为所述半导体制冷片的出线高度；

所述第一隔热泡棉的厚度小于等于所述出线高度，所述出线端自所述第一隔热泡棉和第二隔热泡棉之间伸出。

在一个实施例中，所述第二隔热泡棉的厚度与所述第一隔热泡棉的厚度不同。

在一个实施例中，所述第一隔热泡棉和第二隔热泡棉的厚度之和大于等于所述导热固定片和图像传感器固定板之间的距离。

本发明的另一实施例还提供了一种摄像机，包括壳体，以及位于壳体内的图像传感器、如上所述的用于所述图像传感器的制冷装置、半导体散热模组和支撑结构，所述图像传感器通过图像传感器固定板固定在所述壳体内，所述支撑结构包括相贴合的导热固定片和散热固定片，

所述半导体散热模组包括热管和散热片，所述热管的吸热段贴合所述散热固定片，散热段贴合所述散热片，所述散热片贴合所述壳体，所述导热固定片的热量自所述散热固定片、热管、散热片依次传递至所述壳体；

所述制冷模组和所述半导体散热模组分别位于所述支撑结构的两侧。

在一个实施例中，所述半导体制冷片的冷端面通过第一导热垫接触所述图像传感器，

所述第一导热垫的压缩率小于等于20％。

在一个实施例中，所述热管的吸热段和散热段相互垂直，

所述散热片与所述支撑结构垂直间隔设置。

在一个实施例中，所述热管的散热段沿着所述散热片的对角线延伸。

在一个实施例中，所述散热片进一步包括折弯部，所述折弯部自所述散热片的一个或多个边缘沿着与所述散热片形成夹角的方向延伸，

所述热管的散热段与所述折弯部具有间隙。

在一个实施例中，所述折弯部通过第二导热垫与所述壳体的内表面接触。

在一个实施例中，进一步包括：

防尘板，所述防尘板固定至所述壳体，并且位于所述支撑结构的朝向所述半导体散热模组的一侧。

在一个实施例中，所述防尘板的中心具有与所述散热固定片的形状相适配的开孔，所述散热固定片贴合所述防尘板以覆盖所述开孔，所述散热固定片通过所述防尘板固定至所述壳体。

由以上技术方案可知，在本实施例的用于图像传感器的制冷装置中，制冷模组的半导体制冷片除了产生用于冷却图像传感器的冷量以外，还以自身作为媒介为图像传感器提供了散热路径，将图像传感器散发的热量传导至用于固定制冷模组的导热固定片，从而实现更好的制冷效果。进一步地，本实施例的制冷装置在制冷片的周围提供了将制冷片紧密密封在其中的隔热泡棉，避免了空气在制冷片周围形成对流，从而防止凝露的产生。

在本发明的另一实施例中，半导体制冷器不是一体的结构，而是通过导热固定片分隔为制冷模组和散热模组两个独立的部分，这样分离的结构能够减小散热模组在固定时对散热芯片的挤压，因此特别适用于例如超高清摄像机的传感器这种对于安装时的挤压力或者使用时的振动等有较高要求的散热元件。

制冷模组和散热模组分别位于导热固定片的两侧，使得导热固定片在结构上作为制冷模组和散热模组的隔离，以防止散热模组一侧在固定时或者使用期间的振动对位于制冷模组一侧的散热芯片造成影响，而在散热性能上，导热固定片具有导热作用，使得导热固定片在热量传导通路上作为制冷模组和散热模组的连结，能够使制冷模组自散热芯片吸收的热量快速有效地经过导热固定片和散热模组散发，以实现对散热芯片有效的降温。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是本发明的制冷装置的爆炸示意图。

图2是本发明的制冷装置的组合示意图。

图3a至图3e是本发明的制冷装置的安装步骤示意图。

图4是本发明的制冷装置去除隔热泡棉的局部侧视图。

图5是本发明的制冷装置的局部侧视图。

图6是本发明的摄像机的结构示意图。

图7是本发明的摄像机的散热模组一侧的结构示意图。

图8a和图8b是本发明的摄像机的散热模组一侧和制冷模组一侧的结构示意图。

图9是本发明的摄像机的壳体内部的侧视图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图1是本发明的制冷装置的爆炸示意图。图2是本发明的制冷装置的组合示意图。如图1和图2所示，本发明的一个实施例提供了一种用于图像传感器1的制冷装置，包括：

图像传感器固定板50，其用于固定图像传感器1；

制冷模组20，用于与图像传感器1进行热交换，制冷模组20包括用于生成冷量的半导体制冷片21，半导体制冷片21具有侧壁、以及在分别在侧壁的两端相对设置的冷端面21b和热端面21a，冷端面21b贴合图像传感器1；

导热固定片40，半导体制冷片21的热端面21a贴合导热固定片40；

半导体制冷片21生成的冷量自冷端面21b传递至图像传感器1，图像传感器1产生的热量自冷端面21b、热端面21a传递至导热固定片40；

隔热泡棉22，隔热泡棉22固定在导热固定片40和图像传感器固定板50之间，并且与导热固定片40和图像传感器固定板50紧密贴合，隔热泡棉22中央具有与半导体制冷片21的形状一致的中心孔，半导体制冷片21位于该中心孔内，中心孔的内壁贴合半导体制冷片21的侧壁。

在本实施例中，制冷模组20的半导体制冷片21用于生成冷量，其冷量用于冷却图像传感器1，同时，半导体制冷片21还将其自身作为媒介为图像传感器1提供了散热路径，图像传感器1产生的热量依次经过半导体制冷片21的冷端面21b、热端面21a传递至导热固定片40。

进一步地，经过对比图4和图5可以看到，半导体制冷片21位于隔热泡棉22的中央，隔热泡棉22自半导体制冷片21的周围包围半导体制冷片21。为了解决制冷片冷端结露的问题，在本实施例中，隔热泡棉22布置在制冷片21的周围，并且与导热固定片40和图像传感器1紧密接触，以在制冷片21的周围实现紧密密封，避免空气在制冷片21形成对流，从而防止凝露的产生。

由以上技术方案可知，在本实施例的用于图像传感器的制冷装置中，制冷模组的半导体制冷片除了产生用于冷却图像传感器的冷量以外，还以自身作为媒介为图像传感器提供了散热路径，将图像传感器散发的热量传导至用于固定制冷模组的导热固定片，从而实现更好的制冷效果。进一步地，本实施例的制冷装置在制冷片的周围提供了将制冷片紧密密封在其中的隔热泡棉，避免了空气在制冷片周围形成对流，从而防止凝露的产生。

为了在安装时能够对隔热泡棉进行有效地定位，导热固定片40的四个端角分别具有一个定位柱41，该定位柱41位于导热固定片40的朝向隔热泡棉22的一侧，用于隔热泡棉22粘贴时的预定位。隔热泡棉22在于导热固定片40的定位柱41所对应的位置开小孔，以相对于导热固定片40进行定位组装，以使制冷片21能够位于中心孔内。

进一步地，如图1所示，隔热泡棉22包括形状相同的第一隔热泡棉22a和第二隔热泡棉22b，第一隔热泡棉22a和第二隔热泡棉22b沿厚度方向叠放在导热固定片40和图像传感器固定板50之间。

其中，第一隔热泡棉22a的中央具有与半导体制冷片21的形状一致的第一中心孔221，热端面21a自第一中心孔221暴露于导热固定片40；第二隔热泡棉22b的中央具有与半导体制冷片21的形状一致的第二中心孔222，冷端面21b自第二中心孔222暴露于图像传感器1；

第一隔热泡棉22a固定至导热固定片40，第二隔热泡棉22b固定至第一隔热泡棉22a，并且贴合图像传感器固定板50。

对应于定位柱41，第一隔热泡棉22a和第二隔热泡棉22b在第一中心孔221和第二中心孔222的周围具有与定位柱41的位置对应的定位孔223，定位孔223套设在对应的定位柱41上。

因制冷片21在安装时导线不可避免与隔热泡棉22相互挤压，制冷片21容易受力顶起，则热端面21a无法完全与导热固定片40贴合，本实施例采用双层隔热泡棉的方式来避免这一问题。

具体地，双层隔热泡棉的安装过程如图3a至图3e所示。

如图3a所示，导热固定片40的四个端角分别具有一个定位柱41，该定位柱41位于导热固定片40的朝向隔热泡棉22的一侧，用于隔热泡棉22粘贴时的预定位。首先将第一隔热泡棉22a固定至导热固定片40，具体地，将第一隔热泡棉22a的第一中心孔221周围的定位孔223套设在对应的定位柱41上，完成第一隔热泡棉22a的定位，然后将第一隔热泡棉22a与导热固定片40通过背胶等方式粘贴固定。

然后如图3b所示，将制冷片21放置在第一隔热泡棉22a的第一中心孔221中，其中，制冷片21的热端面21a朝向导热固定片40一侧。热端面21a可通过低挥发导热凝胶而与导热固定片40固定贴合。

其中，半导体制冷片21具有出线端21c，出线端21c位于侧壁上，出线端21c与热端面21a之间的距离为半导体制冷片21的出线高度。为了避免制冷片出线处受隔热泡棉挤压顶起，影响热端面21a与导热固定片40的固定贴合，第一隔热泡棉22a的厚度小于等于出线高度。也就是出线端21c可轻触第一隔热泡棉22a的边缘或者与第一隔热泡棉22a的边缘略有距离。

如图3c所示，随后再固定第二隔热泡棉22b，第二隔热泡棉22b对应地粘贴至第一隔热泡棉22a，使得半导体制冷片21的冷端面21b自第二隔热泡棉22b的第二中心孔222暴露于图像传感器1，出线端21c自第一隔热泡棉22a和第二隔热泡棉22b之间伸出。

如图3d所示，半导体制冷片21的冷端面21b上可覆盖第一导热垫24，用于冷端面21b与图像传感器1之间的热传导。第一导热垫24可为低挥发导热垫。

如图3e所示，随后将固定图像传感器1的图像传感器固定板50固定至第二隔热泡棉22b，以形成一个完整的热交换路径。其中，第二隔热泡棉22b可通过例如背胶粘贴至图像传感器固定板50，半导体制冷片21的冷端面21b通过第一导热垫24贴合图像传感器1。由此，图像传感器1、半导体制冷片21的冷端面21b、半导体制冷片21的热端面21a、导热固定片40形成热交换路径，半导体制冷片21的冷量通过冷端面21b与图像传感器1的接触而传递至图像传感器1，图像传感器1的热量通过冷端面21b、热端面21a，而传递至导热固定片40。

并且，第一隔热泡棉22a和第二隔热泡棉22b将半导体制冷片21紧密地密封在图像传感器固定板50和导热固定片40之间，从而防止半导体制冷片21的凝露产生。由于隔热泡棉具有一定的弹性，具有可压缩的特点，因此，第一隔热泡棉22a和第二隔热泡棉22b的厚度之和大于等于导热固定片40和图像传感器固定板50之间的距离。第一隔热泡棉22a和第二隔热泡棉22b通过压缩而固定在导热固定片40和图像传感器固定板50之间，从而通过其弹性而保证分别与导热固定片40和图像传感器固定板50之间的紧密接触。

其中，第二隔热泡棉22b的厚度可与第一隔热泡棉22a的厚度不同，例如，第二隔热泡棉22b的厚度大于第一隔热泡棉22a的厚度。

导热固定片40的形状与半导体制冷片21的形状相同，且导热固定片40的每个侧边均大于半导体制冷片21的对应侧边。例如，导热固定片40比制冷片21单边宽10mm。

如图6所示，本发明的另一实施例还提供了一种摄像机，包括壳体10，以及位于壳体10内的图像传感器1、制冷装置，半导体散热模组30和支撑结构，图像传感器1通过图像传感器固定板50固定在壳体10内。其中，支撑结构包括通过第二导热垫粘合在一起的导热固定片40和散热固定片80。导热固定片40和散热固定片80相贴合以形成热通路。

制冷模组如图1所示，其包括半导体制冷片21，半导体制冷片21的热端面21a可通过例如低挥发导热凝胶粘合至导热固定片40，冷端面21b接触图像传感器1，以将传感器1的热量转移至导热固定片40。导热固定片40通过图像传感器固定板50固定至壳体10。

如图7所示，半导体散热模组30包括热管31和散热片32，热管31的吸热段31a贴合散热固定片80，散热段31b焊接至散热片32，以将导热固定片40和散热固定片80的热量转移至散热片32，散热固定片80固定至壳体10。导热固定片40的热量自散热固定片80、热管31、散热片32依次传递至壳体10。

如图8a和图8b所示，制冷模组20和散热模组30分别位于支撑结构的两侧，则当导热固定片40和散热固定片80组装固定以后，才可以组装散热模组30。

在本实施例中，图像传感器1可以为例如超高清摄像机的传感器这种对于安装时的挤压力或者使用时的振动等有较高要求的散热元件，也可以为例如摄像机、机箱内的功耗较大的散热元件，或者普通的散热元件。

由以上技术方案可知，在本实施例中，半导体制冷器不是一体的结构，而是通过支撑结构分隔为制冷模组和散热模组两个独立的部分，这样分离的结构能够减小散热模组在固定时对图像传感器的挤压，因此特别适用于例如超高清摄像机的传感器这种对于安装时的挤压力或者使用时的振动等有较高要求的散热元件。

制冷模组20和散热模组30分别位于支撑结构的两侧，使得支撑结构在结构上作为制冷模组20和散热模组30的隔离，以防止散热模组30一侧在固定时或者使用期间的振动对位于制冷模组20一侧的图像传感器1造成影响，并且制冷模组20所固定的导热固定片40固定至散热芯片固定板50，而散热模组30所固定的散热固定片80固定至壳体10，使得制冷和散热两个模块在结构上划分为两个不同的部分，则两个部分所产生的振动可通过不同的通道进行传导，而不会对彼此造成干扰。而在散热性能上，支撑结构具有导热作用，使得通过第二导热垫粘合在一起的导热固定片40和散热固定片80在热量传导通路上作为制冷模组20和散热模组30的连结，能够使制冷模组20自图像传感器1吸收的热量快速有效地经过导热固定片40、散热固定片80和散热模组30散发至壳体10，以实现对图像传感器1有效的降温。

进一步地，这种制冷模组20和散热模组30分离的结构可以减小单个部件所占用的体积，从而能够有效地利用设备壳体内部的空间，从而解决设备(例如摄像机)内部散热空间不足的问题。

另外，如图1所示的本实施例的制冷模组在装配完成后即可对传感器板(图像传感器1)进行调焦，这也是拆分制冷模组20和散热模组30所带来的优势。

为了保证散热效能，导热固定片40和散热固定片80为钣金件，通常采用铝材质。导热固定片40装配在图像传感器固定板50上，图像传感器固定板50固定在壳体10内，特别是壳体的前端盖上。

冷端面21b可例如通过第一导热垫24接触散热芯片1。第一导热垫24的压缩率小于等于20％。优选地，第一导热垫24的压缩率保持在20％可保证半导体制冷片21与图像传感器1的接触力，同时避免半导体制冷片21与图像传感器1之间过度挤压而使半导体制冷片21发生卷翘而导致热端面21a无法贴合导热固定片40。

如图7所示，半导体散热模组30采用热管散热，热管具有超高的导热性，热管与散热固定片80接触的部分称为吸热段，端部称为吸热段31a，与散热片32接触的部分称为散热段，端部称为散热段31b。吸热段31a与散热段31b之间可具有直线、折弯等形式以适配设备内部的结构布局。

优选地，如图7所示，热管31的散热段31b沿着散热片32的对角线延伸，从而延长散热段的长度，扩大散热面积。如图6所示，散热片32的表面可贴附第三导热垫34。

散热片32与支撑结构垂直间隔设置，以使散热片32和支撑结构可形成与壳体两个相邻侧面对应的位置关系，从而利于将本实施例的制冷装置贴合壳体10内表面设置，以有利地利用壳体内部空间。

如图7所示，散热片32进一步包括折弯部33，折弯部33自散热片32的一个或多个边缘沿着与散热片32形成夹角的方向延伸，热管31的散热段31b与折弯部33具有安装间隙。其中，该安装间隙可例如为2mm。

图7中示出了散热片32仅具有一个折弯部33的情况，该折弯部33自散热片32的一个长边延伸，其可与散热片形成夹角，优选地，该夹角为90°。折弯部33用于增大散热片32的散热面积，其也可通过导热垫与壳体10的内表面接触，这样能够增加热流通道，改善散热效果。

采用热管散热的模式能够解决设备内部散热空间不足的问题，同时也避免使用风扇散热对于图像传感器1带来振动的影响。

如图8b和图9所示，本实施例的制冷装置进一步包括：

防尘板60，防尘板60固定至壳体10内，并且位于支撑结构的朝向半导体散热模组30的一侧。防尘板60可固定至壳体的前端盖上，主要起到密闭防尘的作用。散热固定片80可固定至防尘板60。

由此可见，散热模组30在安装和使用期间所产生的振动可经过散热固定片80、防尘板60传导至壳体10，而制冷模组20由导热固定片40通过图像传感器固定板50固定至壳体10，可有效地实现与散热模组30的结构隔离。因此，组成支撑结构的两个固定片虽然通过导热垫粘合在一起，但是分别固定至不同的结构件能够有效地实现散热模组和制冷模组的隔离，从而有效地防止散热模组安装所带来的挤压力对图像传感器造成二次冲击。

为了使热管31能够直接接触散热固定片80，防尘板60的中心具有与散热固定片80的形状相适配的开孔，散热固定片80贴合防尘板60以覆盖开孔，热管31的热端31a自开孔与散热固定片80接触，以减小热阻。

具体地，如图8b和图9所示，散热固定片80的周缘可具有翻边81，翻边81的根部(即，与散热固定片80的周缘连接的位置)具有自散热固定片80的周缘朝向防尘板60延伸的折弯，翻边81的主体与散热固定片80平行，由于防尘板60的开孔与散热固定片80的形状相适配，翻边81可如图9所示自防尘板60的朝向散热固定片80的一侧经过开孔延伸至防尘板60的背离散热固定片80的一侧，并与防尘板60的背离散热固定片80的一侧贴合连接，从而完全密封开孔。散热固定片80与防尘板60不仅能够组合防尘，而且能够起到良好的散热效果。散热模组安装时所带来的挤压力也被导热固定片40、图像传感器固定板50缓冲，不会对图像传感器1造成二次冲击。

如图9所示，本实施例的制冷装置进一步包括固定支架70，固定支架70将防尘板60固定在壳体10内。

由以上技术方案可知，在本实施例中，半导体制冷器不是一体的结构，而是通过支撑结构分隔为制冷模组和散热模组两个独立的部分，这样分离的结构能够减小散热模组在固定时对图像传感器的挤压，因此特别适用于例如超高清摄像机的传感器这种对于安装时的挤压力或者使用时的振动等有较高要求的散热元件。

制冷模组和散热模组分别位于支撑结构的两侧，使得支撑结构在结构上作为制冷模组和散热模组的隔离，以防止散热模组一侧在固定时或者使用期间的振动对位于制冷模组一侧的散热芯片造成影响，而在散热性能上，支撑结构具有导热作用，使得支撑结构在热量传导通路上作为制冷模组和散热模组的连结，能够使制冷模组自散热芯片吸收的热量快速有效地经过支撑结构和散热模组散发至壳体，以实现对图像传感器有效的降温。

进一步地，本实施例的制冷装置的散热模组采用热管散热，并且对热管的延伸和折弯做了改进，扩大了散热面积，对于内部空间有限的设备同样适用，也避免了传统风扇散热的固有缺陷。

为了防止制冷片冷端结露，本实施例的制冷装置采用了隔热泡棉密封制冷片，以在制冷片的周围实现紧密密封，避免空气在制冷片形成对流，从而防止凝露的产生。进一步地，为了防止制冷片受力顶起，本实施例采用双层隔热泡棉，并且分层安装，能够完全避免制冷片在安装时导线与隔热泡棉之间的挤压导致的制冷片受力顶起。

另外，散热固定片与防尘板不仅能够组合防尘，而且能够起到良好的散热效果。散热模组安装时所带来的挤压力也被导热固定片、图像传感器固定板缓冲，不会对图像传感器造成二次冲击。

在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种用于图像传感器(1)的制冷装置，其特征在于，包括：

图像传感器固定板(50)，其用于固定图像传感器(1)；

制冷模组(20)，用于与所述图像传感器(1)进行热交换，所述制冷模组(20)包括用于生成冷量的半导体制冷片(21)，所述半导体制冷片(21)具有侧壁、以及在分别在所述侧壁的两端相对设置的冷端面(21b)和热端面(21a)，所述冷端面(21b)贴合所述图像传感器(1)；

导热固定片(40)，所述半导体制冷片(21)的热端面(21a)贴合所述导热固定片(40)；

所述半导体制冷片(21)生成的冷量自所述冷端面(21b)传递至所述图像传感器(1)，所述图像传感器(1)产生的热量自所述冷端面(21b)、热端面(21a)传递至所述导热固定片(40)；

隔热泡棉(22)，所述隔热泡棉(22)固定在所述导热固定片(40)和图像传感器固定板(50)之间，并且与所述导热固定片(40)和图像传感器固定板(50)紧密贴合，所述隔热泡棉(22)中央具有与所述半导体制冷片(21)的形状一致的中心孔，所述半导体制冷片(21)位于该中心孔内，所述中心孔的内壁贴合所述半导体制冷片(21)的侧壁；

所述隔热泡棉(22)包括形状相同的第一隔热泡棉(22a)和第二隔热泡棉(22b)，所述第一隔热泡棉(22a)和第二隔热泡棉(22b)沿厚度方向叠放在所述导热固定片(40)和图像传感器固定板(50)之间，

所述第一隔热泡棉(22a)的中央具有与所述半导体制冷片(21)的形状一致的第一中心孔(221)，所述热端面(21a)自所述第一中心孔(221)暴露于所述导热固定片(40)；

所述第二隔热泡棉(22b)的中央具有与所述半导体制冷片(21)的形状一致的第二中心孔(222)，所述冷端面(21b)自所述第二中心孔(222)暴露于所述图像传感器(1)；

所述第一隔热泡棉(22a)固定至所述导热固定片(40)，所述第二隔热泡棉(22b)固定至所述第一隔热泡棉(22a)，并且贴合所述图像传感器固定板(50)；

所述半导体制冷片(21)具有出线端(21c)，所述出线端(21c)自所述第一隔热泡棉(22a)和第二隔热泡棉(22b)之间伸出。

2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述导热固定片(40)的朝向所述第一隔热泡棉(22a)的一侧具有多个定位柱(41)，

所述第一隔热泡棉(22a)和第二隔热泡棉(22b)在所述第一中心孔(221)和第二中心孔(222)的周围具有与所述定位柱(41)的位置对应的定位孔(223)，所述定位孔(223)套设在对应的定位柱(41)上。

3.根据权利要求2所述的制冷装置，其特征在于，所述导热固定片(40)的形状与所述半导体制冷片(21)的形状相同，且导热固定片(40)的每个侧边均大于所述半导体制冷片(21)的对应侧边；

所述定位柱(41)位于所述导热固定片(40)的端角。

4.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述出线端(21c)位于所述侧壁上，所述出线端(21c)与所述热端面(21a)之间的距离为所述半导体制冷片(21)的出线高度；

所述第一隔热泡棉(22a)的厚度小于等于所述出线高度。

5.根据权利要求4所述的制冷装置，其特征在于，所述第二隔热泡棉(22b)的厚度与所述第一隔热泡棉(22a)的厚度不同。

6.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述第一隔热泡棉(22a)和第二隔热泡棉(22b)的厚度之和大于等于所述导热固定片(40)和图像传感器固定板(50)之间的距离。

7.一种摄像机，其特征在于，包括壳体(10)，以及位于壳体(10)内的图像传感器(1)、根据权利要求1至6中任一权利要求所述的用于图像传感器(1)的制冷装置、半导体散热模组(30)和支撑结构，所述图像传感器(1)通过图像传感器固定板(50)固定在所述壳体(10)内，所述支撑结构包括相贴合的导热固定片(40)和散热固定片(80)，

所述半导体散热模组(30)包括热管(31)和散热片(32)，所述热管(31)的吸热段(31a)贴合所述散热固定片(80)，散热段(31b)贴合所述散热片(32)，所述散热片(32)贴合所述壳体(10)，所述导热固定片(40)的热量自所述散热固定片(80)、热管(31)、散热片(32)依次传递至所述壳体(10)；

所述制冷模组(20)和所述半导体散热模组(30)分别位于所述支撑结构的两侧。

8.根据权利要求7所述的摄像机，其特征在于，所述半导体制冷片(21)的冷端面(21b)通过第一导热垫(24)接触所述图像传感器(1)，

所述第一导热垫(24)的压缩率小于等于20％。

9.根据权利要求7所述的摄像机，其特征在于，所述热管(31)的吸热段(31a)和散热段(31b)相互垂直，

所述散热片(32)与所述支撑结构垂直间隔设置。

10.根据权利要求9所述的摄像机，其特征在于，所述热管(31)的散热段(31b)沿着所述散热片(32)的对角线延伸。

11.根据权利要求7至10中任一权利要求所述的摄像机，其特征在于，所述散热片(32)进一步包括折弯部(33)，所述折弯部(33)自所述散热片(32)的一个或多个边缘沿着与所述散热片(32)形成夹角的方向延伸，

所述热管(31)的散热段(31b)与所述折弯部(33)具有间隙。

12.根据权利要求11所述的摄像机，其特征在于，所述折弯部(33)通过第二导热垫与所述壳体(10)的内表面接触。

13.根据权利要求7所述的摄像机，其特征在于，进一步包括：

防尘板(60)，所述防尘板(60)固定至所述壳体(10)，并且位于所述支撑结构的朝向所述半导体散热模组(30)的一侧。

14.根据权利要求13所述的摄像机，其特征在于，所述防尘板(60)的中心具有与所述散热固定片(80)的形状相适配的开孔，所述散热固定片(80)贴合所述防尘板(60)以覆盖所述开孔，所述散热固定片(80)通过所述防尘板(60)固定至所述壳体(10)。

Images