CN113612901A - 一种摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种摄像装置,包括:壳体,设置在壳体的空腔内的枪形摄像机、电源组件、和镜头组件,所述镜头组件装设在所述枪形摄像机的背离所述电源组件的一侧;所述壳体的空腔通过第一分隔壁密封分隔为控温腔和发热腔,所述枪形摄像机和电源组件位于所述发热腔内,所述镜头组件位于所述控温腔内,所述第一分隔壁由隔热材料形成,以阻止所述发热腔内的热量传导至所述控温腔内。本发明的目的在于提供一种摄像装置,其通过隔热材料将内部空腔分隔,以使温敏元件和发热元件分列在不同的空腔内,从而能够对温敏元件的环境温度进行精准控制。

Description

一种摄像装置
技术领域
本发明涉及电子设备领域,特别涉及一种摄像装置。
背景技术
摄像机内的镜头规格越来越高,很多单反镜头被放入护罩摄像机使用。但大多数单反镜头对温度较为敏感,过高过低的温度都会造成单反镜头工作异常。
这主要是因为,镜头在变倍变焦时,就是靠内部自带的电机和涡轮蜗杆实现。涡轮蜗杆的转动配合都需要润滑剂的参与,而润滑剂大多数对温度较为敏感。越精密的镜头对温度越敏感。
目前,常用的商用单反镜头一般工作温度在-10-50摄氏度。而通常的护罩摄像机使用温度一般在-30-60摄氏度。单反镜头放入护罩内,同时护罩内还有枪机、电源组件等发热元件。护罩内部一般有10-15度的温升,也就是说护罩在-30-60度工作时,内部镜头所在的环境温度在-20-75摄氏度,远大于目前商用单反镜头的工作温度范围。
图1是现有的摄像装置的结构示意图。如图1所示,壳体1内主要的发热元件有枪形摄像机2、电源组件3(为整个摄像机供电);温敏元件——镜头组件4自身基本不发热,热量都是从枪机和电源组件中来。现有的摄像装置主要是通过制冷装置7向壳体1内部吹冷风而给整个护罩腔体降温,冷风的冷量大部分都是被摄像机和电源组件吸收,带来的效果主要是将枪机以及电源组件的温度降下来,对镜头这种不发热元件的降温效果不理想。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种摄像装置,其通过隔热材料将内部空腔分隔,以使温敏元件和产生热量的发热元件分列在不同的空腔内,从而能够对温敏元件的环境温度进行精准控制。
本发明的一个实施例提供一种摄像装置,包括:壳体,设置在壳体的空腔内的枪形摄像机、电源组件、和镜头组件,所述镜头组件装设在所述枪形摄像机的背离所述电源组件的一侧;
所述壳体的空腔通过第一分隔壁密封分隔为控温腔和发热腔,所述枪形摄像机和电源组件位于所述发热腔内,所述镜头组件位于所述控温腔内,所述第一分隔壁由隔热材料形成,以阻止所述发热腔内的热量传导至所述控温腔内。
在一个实施例中,进一步包括:
温度调节装置,用于将所述控温腔内的温度调节至预定温度范围内。
在一个实施例中,所述镜头组件包括镜头和焦距调节部,所述镜头通过所述焦距调节部装设至所述枪形摄像机的背离所述电源组件的一侧;
所述控温腔通过第二分隔壁密封分隔为第一控温腔和第二控温腔,所述镜头位于所述第一控温腔内,所述焦距调节部位于所述第二控温腔内,所述第二分隔壁由隔热材料形成,以阻止所述第一控温腔内的热量传导至所述第二控温腔内。
在一个实施例中,所述第一分隔壁的厚度大于等于所述第二分隔壁的厚度。
在一个实施例中,进一步包括摄像机支架和镜头组件支架,
所述摄像机支架固定于所述壳体的空腔内,并自所述枪形摄像机的底部支撑所述枪形摄像机,所述镜头组件支架固定于所述摄像机支架,并自所述镜头组件的底部支撑所述镜头组件;
所述第一分隔壁至少包括:第一分隔壁第一支块和第一分隔壁第二支块,所述第一分隔壁第一支块自所述枪形摄像机的顶部卡持在所述枪形摄像机上,以自所述枪形摄像机的顶部和两侧填充在所述外壳与枪形摄像机之间,所述第一分隔壁第二支块填充在所述摄像机支架的底部和所述外壳之间;
所述第二分隔壁至少包括:第二分隔壁第一支块和第二分隔壁第二支块,所述第二分隔壁第一支块自所述镜头组件的顶部卡持在所述镜头组件上,以自所述镜头组件的顶部和两侧填充在所述外壳与镜头组件之间,所述第二分隔壁第二支块填充在所述镜头组件支架的底部和所述外壳之间。
在一个实施例中,所述摄像机支架的两侧进一步包括第一分隔壁固定槽,所述第一分隔壁第一支块卡持在所述第一分隔壁固定槽内;
所述镜头组件支架的两侧进一步包括第二分隔壁固定槽,所述第二分隔壁第一支块卡持在所述第二分隔壁固定槽内。
在一个实施例中,进一步包括:
温度调节装置,用于将所述第二控温腔内的温度调节至预定温度范围内。
在一个实施例中,所述温度调节装置包括第一散热面和第二散热面,所述第一散热面和第二散热面的散热趋势相反,
所述温度调节装置固定至所述壳体的底部,所述壳体进一步包括散热口,所述第一散热面朝向所述壳体的空腔内部,所述第二散热面朝向所述壳体的外部、并且暴露于所述散热口。
在一个实施例中,进一步包括:
涡流风扇,所述涡流风扇的进风口与出风口相互垂直,所述进风口邻近所述第一散热面,所述出风口朝向所述镜头组件的一侧。
在一个实施例中,所述出风口邻近所述壳体的内表面,所述出风口与所述壳体的内表面形成锐角,以在所述壳体内形成环绕所述镜头组件的环形气流。
由以上技术方案可知,在本实施例中,在壳体内部将会造成壳体内部温度上升的发热元件与对壳体内部温度要求较高的温敏元件分列在不同的腔体内,腔体之间以隔热材料密封分隔,从而避免发热元件散发的热量影响整个壳体内部的温度,进而消除发热元件对于温敏元件的影响,则即使在没有散热元件的情况下,温敏元件的环境温度也会优于不进行腔体划分的情况。
进一步地,本实施例通过对壳体内部进行腔体的划分,使得对于摄像装置的温度控制可以细化至局部控制。例如,可将散热元件设置在发热腔内,以更高效率地降低发热元件导致的温升,从而从源头降低摄像装置的壳体内部的环境温度。或者,可将散热元件设置在控温腔内,以精准地控制温敏元件的环境温度,由于温敏元件与发热元件之间以隔热材料进行密封分隔,因此温敏元件所处的控温腔受到发热元件的影响较小,则散热元件对于控温腔的散热效率会远大于对于整个壳体内部的散热效率。
将控温腔进一步分隔为第一控温腔和第二控温腔除了为了进一步缩小温敏元件所处的腔体体积、提高对于温敏元件的精准控制以外,还可以根据摄像装置的实际情况将摄像装置中的次要发热元件与温敏元件分隔。
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是现有的摄像装置的结构示意图。
图2是本发明的摄像装置的第一实施例的结构示意图。
图3a是本发明的摄像装置的第一实施例的前视图。
图3b是本发明的摄像装置的第一实施例的爆炸图。
图4是本发明的摄像装置的第二实施例的结构示意图。
图5是本发明的摄像装置中的温度调节装置的结构示意图。
图6是本发明的摄像装置中的温度调节装置的爆炸示意图。
图7a是本发明的摄像装置中的壳体的底面结构示意图。
图7b是图7a的壳体安装温度调节装置后的底面结构示意图。
图8是本发明的摄像装置的第三实施例的截面示意图。
图9是本发明的摄像装置的第四实施例的结构示意图。
图10a是本发明的摄像装置的第四实施例的前视图。
图10b是本发明的摄像装置的第四实施例的爆炸图。
图11是图9的局部结构示意图。
图12是本发明的摄像装置的第五实施例的结构示意图。
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2是本发明的摄像装置的第一实施例的结构示意图。如图2所示,本发明提供了一种摄像装置,包括:壳体1,设置于壳体1的空腔内的枪形摄像机2、电源组件3、和镜头组件4,其中,镜头组件4装设在枪形摄像机2的背离电源组件3的一侧。
壳体1的空腔通过第一分隔壁31密封分割为控温腔10和发热腔20,其中,温敏元件——镜头组件4位于控温腔10内,发热元件——枪形摄像机2和电源组件3位于发热腔20内,第一分隔壁31由隔热材料形成,第一分隔壁31的内缘贴合电子元件的外表面,第一分隔壁31的外缘贴合壳体1的内表面,以在控温腔10和发热腔20之间形成密封分隔,阻止发热腔20内的发热元件产生的热量传导至控温腔10内,从而避免控温腔10内的环境温度受到发热元件的影响。
在本实施例中,在壳体内部将会造成壳体内部温度上升的发热元件——枪形摄像机2和电源组件3与对壳体内部温度要求较高的温敏元件——镜头组件分别设置在不同的腔体内,腔体之间以隔热材料密封分隔,从而避免发热元件散发的热量影响整个壳体内部的温度,特别是避免发热元件的热量影响控温腔内的温度,进而消除发热元件对于温敏元件的影响,则即使在没有散热元件的情况下,镜头组件所处的环境温度也会优于不进行腔体划分的情况。
进一步地,本实施例通过对壳体内部进行腔体的划分,使得对于摄像装置内的电子元件的温度控制可以细化至局部控制。例如,可将散热元件设置在发热腔内,以更高效率地降低发热元件导致的温升,从而从源头降低摄像装置的壳体内部的环境温度。或者,可将散热元件设置在控温腔内,以精准地控制镜头组件的环境温度,由于镜头组件与发热元件之间以隔热材料进行密封分隔,因此镜头组件所处的控温腔受到发热元件的影响较小,则散热元件对于控温腔的散热效率会远大于对于整个壳体内部的散热效率。
为了实现第一分隔壁31对于壳体内部空腔的密封分隔,第一分隔壁31的内缘贴合电子元件(发热元件或者温敏元件)的外表面,而外缘则贴合壳体的内表面,通过充分地填充电子元件与壳体的内表面之间的空隙来实现对壳体内部空腔的密封分隔,实现阻断发热元件散发的热量影响温敏元件的环境温度的目的。
如图3a和图3b示出的本发明的摄像装置的第一实施例的前视图和爆炸图所示,第一分隔壁31可以环绕镜头组件4设置,因此,为了安装的方便和充分地填充电子元件与壳体的内表面之间的空隙,第一分隔壁31可以由一块或多块隔热材料形成。在图3a所示的示例中,第一分隔壁31可至少包括隔热材料31a、31b、31c和31d,而每块隔热材料可根据位置的不同而形成为不同的形状。例如,第一分隔壁第一支块31a可形成为自枪形摄像机2的顶部卡持在枪形摄像机2上部的U形形状,从而自枪形摄像机2的顶部和两侧填充在外壳1与枪形摄像机2之间,而隔热材料31c、31d则填充在第一分隔壁第一支块31a的两侧和壳体1的内表面之间,形成为长方体的形状。
图4是本发明的摄像装置的第二实施例的结构示意图。如图4所示,本实施例公开了一种摄像装置,其在第一实施例的基础上增加了散热元件——温度调节装置50,该温度调节装置50设置于控温腔10,用于将控温腔10内的温度调节至预定温度范围内。
在本实施例中,温度调节装置50的温度调节对象为控温腔10,而非整个壳体内部,由于空间体积的下降而使得温度调节装置50的调节效率显著提高。进一步地,由于第一分隔壁31的存在,极大程度地阻止了发热元件对于控温腔10内的环境温度的影响,使得控温腔10内的环境温度不会大范围地超出预定温度范围(温敏元件的正常工作温度范围),从而大大降低温度调节装置50的工作负荷。
在本实施例中,温度调节装置50可以仅具有降温功能,或者兼具降温和升温功能。对应地,控温腔10内进一步具有温度传感器,控制器根据温度传感器的测量温度开启或关闭温度调节装置50。
当温度调节装置50兼具降温和升温功能时,在本实施例的摄像装置中,壳体1的内表面可无需另外设置隔热材料。当控温腔10内的温度由于枪形摄像机2和电源组件3散发的热量或者环境温度而导致高于预定温度范围时,控制器控制温度调节装置50启动降温,以将控温腔10内的温度降低至预定温度范围内。同样地,当控温腔10的温度由于环境温度而低于预定温度范围时,控制器控制温度调节装置50启动升温,以将控温腔10内的温度提升至预定温度范围内。而在控温腔10内的温度处于预定温度范围内时,则温度调节装置50可不启动。
在一个优选实施例中,温度调节装置50可以实现为半导体制冷器(ThermoElectric Cooler),当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时,其一端吸热,一端放热,因此可根据电流方向而控制温度调节装置50的降温或者升温。
温度调节装置50包括第一散热面51和第二散热面52,第一散热面51和第二散热面52的散热趋势相反,即第一散热面51吸热时,则第二散热面52放热,若第一散热面51放热时,则第二散热面52吸热。
相应地,温度调节装置50固定至壳体1,可使第一散热面51设置于控温腔10内,而第二散热面52设置于控温腔10以外,通过控制温度调节装置50的电流方向而控制第一散热面51对控温腔10降温或者升温。
在图5和图6所示的本发明的摄像装置的温度调节装置50的一个优选实施例中,进一步包括:
第一散热片61,第一散热片61的底面贴合第一散热面51,第一散热片61的底面的面积大于等于第一散热面51;
第二散热片62,第二散热片62的底面贴合第二散热面52,第二散热片62的底面的面积大于等于第二散热面52;
隔热泡棉63,隔热泡棉63自四周包围温度调节装置50,并且位于第一散热片61的底面和第二散热片62的底面之间。
则结合以上方案,如图7a所示的壳体底面的结构示意图所示,壳体1进一步包括散热口1a,结合图7b所示的安装温度调节装置50的壳体底面的结构示意图,第一散热面51朝向壳体1的空腔内部,第二散热面52朝向壳体1的外部、并且暴露于散热口1a。相应地,第二散热片62固定于壳体1的外部。
由此,第一散热面51通过第一散热片61对控温腔10内吸热或者放热,而第二散热面52则通过第二散热片62向壳体1外部放热或者吸热。第一散热片61和第二散热片62之间通过隔热泡棉63隔离,热量不发生相互转移。
其中,第一散热面51和第一散热片61的底面之间可填充导热界面材料,对应地,第二散热面52和第二散热片62的底面之间也可填充导热界面材料。
在一个具体示例中,第一散热片61的翅片等间距分布,翅片厚度控制在0.5-2mm,相邻翅片间距控制在1-5mm,翅片深度5-50mm。第二散热片62的翅片等间距分布,翅片厚度控制在0.5-3mm,相邻翅片间距控制在3-15mm,翅片深度20-80mm。隔热泡棉63的厚度可控制在2-8mm。
受到摄像装置内部的空间限制,第一散热片61的整体体积应当小于第二散热片62的体积,相应地,第一散热片61的翅片间距、厚度、深度等可均小于第二散热片62的翅片间距、厚度、深度等。
如图5和图6所示,第二散热片62的底面上可进一步包括密封槽621,以容纳用于与壳体1的底面密封接触的密封圈622。其中,密封槽621环绕隔热泡棉63。在本实施例中,散热孔1a的面积应当小于第二散热片62的底面面积,而可大于等于第一散热片61的底面面积,温度调节装置50通过第二散热片62端角的螺孔与壳体1的底面固定连接。
为了进一步减小第一散热片61所占据的摄像装置的内部空间和提高温度调节装置50的散热效率,在图8所示的摄像装置的第三实施例中,进一步包括:
涡流风扇70,涡流风扇70的进风口71与出风口72相互垂直,进风口71邻近第一散热片61或者第一散热面51,出风口72竖直向上地设置,以朝向镜头组件4的侧边。即,出风口72与进风口71相互垂直。
在一个优选实施例中,出风口72邻近壳体1的内表面,出风口72与壳体1的内表面形成锐角,以在壳体1内形成环形气流。
与传统的轴流风扇不同,由于涡流风扇的出风口72改变了出风方向与进风方向的角度,使得出风方向与壳体1的内表面形成锐角,则自出风口72排出的气流方向与壳体1的内表面形成钝角,则该气流不会被壳体1的内表面反向回弹,而是被壳体1的内表面导向流动,从而沿着壳体1的内表面形成如图8中的箭头所示的环绕镜头组件4的环形气流,环形气流的分布更加均匀,使得该环形气流可充分地围绕温敏元件,从而充分均匀地实现对控温腔10、特别是镜头组件4的降温或者升温。
而由于涡流风扇70的散热作用,第一散热片61的翅片间距可进一步减小,例如调整为1-5mm。
涡流风扇70的进风口71与第一散热片61的间隙保持在50mm以内;第一散热片61的翅片方向对着涡流风扇70的进风口71;镜头组件4在涡流风扇70的位置一圈范围内与壳体之间设置间隙,供腔体空气循环,最小间隙大约为10mm。
图9是本发明的摄像装置的第四实施例的结构示意图。
如图9所示,本发明提供了一种摄像装置,包括:壳体1和设置于壳体1的空腔内的多个电子元件,其中电子元件包括发热元件——枪形摄像机2和电源组件3,以及温敏元件——镜头组件4,
壳体1的空腔通过第一分隔壁31密封分割为控温腔10和发热腔20,镜头组件4位于控温腔10内,枪形摄像机2和电源组件3位于发热腔20内,镜头组件4装设在枪形摄像机的背离电源组件3的一侧。
控温腔10和发热腔20之间形成第一分隔壁31,第一分隔壁31由隔热材料形成,第一分隔壁31的内缘贴合电子元件的外表面,第一分隔壁31的外缘贴合壳体1的内表面。
其中,镜头组件4包括镜头41和焦距调节部42,镜头41通过焦距调节部42装设至枪形摄像机2的背离电源组件3的一侧。焦距调节部42内具有对于温度敏感的润滑剂等。
控温腔10进一步分隔为第一控温腔11和第二控温腔12,焦距调节部42位于第二控温腔12内,镜头41位于第一控温腔11内,第一控温腔11和第二控温腔12之间形成第二分隔壁32,第二控温腔12的长度与焦距调节部42的长度对应,第二分隔壁32由隔热材料形成,第二分隔壁32的内缘贴合电子元件的外表面,第二分隔壁32的外缘贴合壳体1的内表面,第二分隔壁32在第一控温腔11和第二控温腔12之间形成密封分隔,以将对于温度敏感的焦距调节部42精准地分配至第二控温腔12内。
在本实施例中,在壳体内部将会造成壳体内部温度上升的发热元件——枪形摄像机2、电源组件3与对壳体内部温度要求较高的温敏元件——镜头组件4分列在不同的腔体内,腔体之间以隔热材料密封分隔,从而避免发热元件散发的热量影响整个壳体内部的温度,进而消除发热元件对于温敏元件的影响,则即使在没有散热元件的情况下,温敏元件的环境温度也会优于不进行腔体划分的情况。
对控温腔10的进一步分隔可实现对于温敏元件的精准分区,在本实施例的摄像装置中,对于环境温度最敏感的为镜头组件4中的焦距调节部42,由此,将其内包含镜头组件4的控温腔10进一步分隔为包含对于温度较不敏感的镜头41的第一控温腔11和对于温度较敏感的焦距调节部42的第二控温腔12,可将第二控温腔12的长度设置为与焦距调节部42的长度对应,则第二控温腔12内可仅将焦距调节部42包含在其中,而将除了发热的枪形摄像机2、电源组件3和对于温度敏感的焦距调节部42以外的其他无需精准温度控制的电子元件排列在第一控温腔11内或者发热腔20内。这为针对焦距调节部42的局部温度控制进一步提供了前提。
通过对于控温腔的进一步精细分隔,对于本实施例的摄像装置的温度控制可以细化至局部控制。例如,可将散热元件设置在发热腔内,以更高效率地降低发热元件导致的温升,从而从源头降低摄像装置的壳体内部的环境温度。或者,可将散热元件设置在第二控温腔,以精准地控制焦距调节部的环境温度,由于第二控温腔与第一控温腔、发热腔之间均以隔热材料进行密封分隔,因此焦距调节部所处的控温腔受到发热元件的影响较小,则散热元件对于控温腔的散热效率会远大于对于整个壳体内部的散热效率,而将需要温度控制的第二控温腔的体积自控温腔10缩小至第二控温腔12,则可进一步地提高散热元件的散热效率和散热效果。
在图9所示的实施例中,第二控温腔12位于第一控温腔11和发热腔20之间,也就是,第二控温腔12通过第一分隔壁31而与发热腔20间隔,同时通过第二分隔壁32而与第一控温腔11间隔,这是由本实施例的摄像装置的结构形成的。本发明的另一实施例也可实现为第一控温腔11位于第二控温腔12和发热腔20之间。则第二控温腔12通过第二分隔壁32与发热腔20以及第一控温腔11间隔。则第一控温腔11也可作为将第二控温腔12与发热腔20间隔的分隔。
为了实现第一分隔壁31、第二分隔壁32对于壳体内部空腔的密封分隔,第一分隔壁31、第二分隔壁32的内缘贴合电子元件(发热元件或者温敏元件)的外表面,而外缘则贴合壳体的内表面,通过充分地填充电子元件与壳体的内表面之间的空隙来实现对壳体内部空腔的密封分隔,实现阻断发热元件散发的热量影响温敏元件的环境温度的目的。第一分隔壁31的结构可采用与图3a、3b所示的实施例相同的结构。
如图10a和图10b示出的本发明的摄像装置的第四实施例的前视图和爆炸图所示,第二分隔壁32可以环绕镜头42或者焦距调节部42设置,因此,为了安装的方便和充分地填充电子元件与壳体的内表面之间的空隙,第二分隔壁32可以由一块或多块隔热材料形成。在图10a所示的示例中,第二分隔壁32可包括隔热材料32a、32b、32c和32d,而每块隔热材料可根据位置的不同而形成为不同的形状。例如,第二分隔壁第一支块32a形成为自镜头组件4的顶部卡持在镜头组件4顶部的U形形状,而隔热材料32c、32d则填充在第二分隔壁第一支块32a的两侧和壳体1的内表面之间,形成为长方体的形状。
将控温腔10进一步分隔为第一控温腔11和第二控温腔12除了为了进一步缩小温敏元件所处的腔体体积、提高对于温敏元件的精准控制以外,还可以根据摄像装置的实际情况将摄像装置中的次要发热元件与温敏元件分隔。
例如,在图9所示的拍摄设备中,壳体1前部具有用于镜头42的开口或者透明部分,这部分结构会导致外部环境、特别是热源的热量影响控温腔10内部的温度。虽然其影响可能远小于摄像装置的发热元件带来的影响,但是为了提高对于温敏元件的环境温度控制效果,可将包含这部分结构的壳体内部空间自控温腔10进一步分隔至第一控温腔11内,而与第二控温腔12内的焦距调节部42分开。
由于第二控温腔12内不包含发热元件或者仅包含热量低于发热元件的热源,因此根据实际需要,第一分隔壁31的厚度可大于等于第二分隔壁32的厚度。
如图9和图11所示,为了将例如镜头、枪形摄像机的电子元件固定在壳体1内,本实施例的摄像装置进一步包括摄像机支架5和镜头组件支架6,其中,摄像机支架5固定于壳体1的空腔内,并自枪形摄像机2的底部支撑枪形摄像机2,镜头组件支架6固定于摄像机支架5,并自镜头组件4的底部支撑镜头组件4。
则对应地,第一分隔壁31可进一步包括第一分隔壁第二支块31b,第一分隔壁第二支块31b填充摄像机支架5的底部和外壳1之间的间隙。同样地,第二分隔壁32可进一步包括第二分隔壁第二支块32b,第二分隔壁第二支块32b填充镜头组件支架6的底部和外壳1之间的间隙。
在一个优选实施例中,摄像机支架5或者镜头组件支架6的两侧进一步包括第一分隔壁固定槽511,第一分隔壁第一支块31a可卡持在第一分隔壁固定槽511内,同样地,镜头组件支架6的两侧可进一步包括第二分隔壁固定槽611,第二分隔壁第二支块32b可卡持在第二分隔壁固定槽611内。由此,第一分隔壁31的内缘贴合枪形摄像机2和/或摄像机支架5的外表面,第二分隔壁32的内缘贴合镜头组件4和/或镜头组件支架6的外表面。
第一分隔壁固定槽511和第二分隔壁固定槽611的位置分别与第一分隔壁31、第二分隔壁32的位置相对应,在如图11所示的示例中,第一分隔壁固定槽511和第二分隔壁固定槽611均设置在镜头组件支架6上。其作用在于利用现有的固定支架的结构为第一分隔壁31和第二分隔壁32提供快速安装结构和提供固定支撑。
在图9所示的摄像设备的实施例中,由于枪形摄像机和镜头的长度较长,镜头可通过锁附钣金43固定至镜头组件支架6。
图12是本发明的摄像装置的第五实施例的结构示意图。如图12所示,本实施例公开了一种摄像装置,其在第四实施例的基础上增加了散热元件——温度调节装置50,该温度调节装置50设置在与第二控温腔12对应的位置,用于将第二控温腔12内的温度调节至预定温度范围内。
在本实施例中,温度调节装置50的温度调节对象为第二控温腔12,而非整个壳体内部,也不是整个控温腔10内部,由于空间体积的下降而使得温度调节装置50的调节效率显著提高。进一步地,由于第一分隔壁31以及第二分隔壁32的存在,极大程度地阻止了发热元件、电子设备的使用环境温度对于控温腔10内的环境温度的影响,使得第二控温腔12内的环境温度不会大范围地超出预定温度范围(温敏元件的正常工作温度范围),从而大大降低温度调节装置50的工作负荷。
在本实施例中,温度调节装置50可以仅具有降温功能,或者兼具降温和升温功能。对应地,第二控温腔12内进一步具有温度传感器,控制器根据温度传感器的测量温度开启或关闭温度调节装置50。
当温度调节装置50兼具降温和升温功能时,在本实施例的摄像装置中,壳体1的内表面可无需另外设置隔热材料。当第二控温腔12内的温度由于发热元件散发的热量或者环境温度而导致高于预定温度范围时,控制器控制温度调节装置50启动降温,以将第二控温腔12内的温度降低至预定温度范围内。同样地,当第二控温腔12的温度由于环境温度而低于预定温度范围时,控制器控制温度调节装置50启动升温,以将第二控温腔12内的温度提升至预定温度范围内。而在第二控温腔12内的温度处于预定温度范围内时,则温度调节装置50可不启动。
在一个优选实施例中,温度调节装置50可以实现为半导体制冷器(ThermoElectric Cooler),当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时,其一端吸热,一端放热,因此可根据电流方向而控制温度调节装置50的降温或者升温。
其中,温度调节装置50可与第二实施例中的温度调节装置50的设置方式类似。其中温度调节装置50设置于第二控温腔12。温度调节装置50包括第一散热面51和第二散热面52,第一散热面51和第二散热面52的散热趋势相反,即第一散热面51吸热时,则第二散热面52放热,若第一散热面51放热时,则第二散热面52吸热。
相应地,温度调节装置50固定至壳体1,可使第一散热面51设置于第二控温腔12内,而第二散热面52设置于第二控温腔12以外,通过控制温度调节装置50的电流方向而控制第一散热面51对第二控温腔12降温或者升温。
在图5和图6所示的本发明的摄像装置的温度调节装置50的一个优选实施例中,进一步包括:
第一散热片61,第一散热片61的底面贴合第一散热面51,第一散热片61的底面的面积大于等于第一散热面51;
第二散热片62,第二散热片62的底面贴合第二散热面52,第二散热片62的底面的面积大于等于第二散热面52;
隔热泡棉63,隔热泡棉63自四周包围温度调节装置50,并且位于第一散热片61的底面和第二散热片62的底面之间。
则结合以上方案,如图7a所示的壳体底面的结构示意图所示,壳体1进一步包括散热口1a,结合图7b所示的安装温度调节装置50的壳体底面的结构示意图,第一散热面51朝向壳体1的空腔内部,第二散热面52朝向壳体1的外部、并且暴露于散热口1a。相应地,第二散热片62固定于壳体1的外部。
由此,第一散热面51通过第一散热片61对第二控温腔12内吸热或者放热,而第二散热面52则通过第二散热片62向壳体1外部放热或者吸热。第一散热片61和第二散热片62之间通过隔热泡棉63隔离,热量不发生相互转移。
其中,第一散热面51和第一散热片61的底面之间可填充导热界面材料,对应地,第二散热面52和第二散热片62的底面之间也可填充导热界面材料。
在一个具体示例中,第一散热片61的翅片等间距分布,翅片厚度控制在0.5-2mm,相邻翅片间距控制在1-5mm,翅片深度5-50mm。第二散热片62的翅片等间距分布,翅片厚度控制在0.5-3mm,相邻翅片间距控制在3-15mm,翅片深度20-80mm。隔热泡棉63的厚度可控制在2-8mm。
受到摄像装置内部的空间限制,第一散热片61的整体体积应当小于第二散热片62的体积,相应地,第一散热片61的翅片间距、厚度、深度等可均小于第二散热片62的翅片间距、厚度、深度等。
如图5和图6所示,第二散热片62的底面上可进一步包括密封槽621,以容纳用于与壳体1的底面密封接触的密封圈622。其中,密封槽621环绕隔热泡棉63。在本实施例中,散热孔1a的面积应当小于第二散热片62的底面面积,而可大于等于第一散热片61的底面面积,温度调节装置50通过第二散热片62端角的螺孔与壳体1的底面固定连接。
为了进一步减小第一散热片61所占据的摄像装置的内部空间和提高温度调节装置50的散热效率,与图8所示的摄像装置的第三实施例中相似地,本实施例的摄像装置进一步包括:
涡流风扇70,涡流风扇70的进风口71与出风口72相互垂直,进风口71邻近第一散热片61或者第一散热面51,出风口72竖直向上地设置,以朝向镜头组件4的侧边。即,出风口72与进风口71相互垂直。
在一个优选实施例中,出风口72邻近壳体1的内表面,出风口72与壳体1的内表面形成锐角,以在壳体1内形成环形气流。
与传统的轴流风扇不同,由于涡流风扇的出风口72改变了出风方向与进风方向之间的角度,使得出风方向与壳体1的内表面形成锐角,则自出风口72排出的气流方向与壳体1的内表面形成钝角,则该气流不会被壳体1的内表面反向回弹,而是被壳体1的内表面导向流动,从而沿着壳体1的内表面形成如图8中的箭头所示的环绕镜头组件4的环形气流,环形气流更加均匀地分布在镜头组件4所处的环境中,使得该环形气流可充分地围绕温敏元件,从而充分均匀地实现对第二控温腔12、特别是镜头组件4的降温或者升温。
而由于涡流风扇70的散热作用,第一散热片61的翅片间距可进一步减小,例如调整为1-5mm。
风扇70的进风口71与第一散热片61的间隙保持在50mm以内;第一散热片61的翅片方向对着涡流风扇70的进风口71;镜头组件4在风扇70的位置一圈范围内设置间隙,供腔体空气循环,最小间隙大约为10mm。
在本实施例中,在壳体内部将会造成壳体内部温度上升的发热元件——枪形摄像机2和电源组件3与对壳体内部温度要求较高的温敏元件——镜头组件分别设置在不同的腔体内,腔体之间以隔热材料密封分隔,从而避免发热元件散发的热量影响整个壳体内部的温度,特别是避免发热元件的热量影响控温腔内的温度,进而消除发热元件对于温敏元件的影响,则即使在没有散热元件的情况下,镜头组件所处的环境温度也会优于不进行腔体划分的情况。
进一步地,本实施例通过对壳体内部进行腔体的划分,使得对于摄像装置内的电子元件的温度控制可以细化至局部控制。例如,可将散热元件设置在发热腔内,以更高效率地降低发热元件导致的温升,从而从源头降低摄像装置的壳体内部的环境温度。或者,可将散热元件设置在控温腔内,以精准地控制镜头组件的环境温度,由于镜头组件与发热元件之间以隔热材料进行密封分隔,因此镜头组件所处的控温腔受到发热元件的影响较小,则散热元件对于控温腔的散热效率会远大于对于整个壳体内部的散热效率。
将控温腔进一步分隔为第一控温腔和第二控温腔除了为了进一步缩小温敏元件所处的腔体体积、提高对于温敏元件的精准控制以外,还可以根据摄像装置的实际情况将摄像装置中的次要发热元件与温敏元件分隔。
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 (10)

1.一种摄像装置,其特征在于,包括:壳体(1),设置在壳体(1)的空腔内的枪形摄像机(2)、电源组件(3)、和镜头组件(4),所述镜头组件(4)装设在所述枪形摄像机(2)的背离所述电源组件(3)的一侧;
所述壳体(1)的空腔通过第一分隔壁(31)密封分隔为控温腔(10)和发热腔(20),所述枪形摄像机(2)和电源组件(3)位于所述发热腔(20)内,所述镜头组件(4)位于所述控温腔(10)内,所述第一分隔壁(31)由隔热材料形成,以阻止所述发热腔(20)内的热量传导至所述控温腔(10)内。
2.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,进一步包括:
温度调节装置(50),用于将所述控温腔(10)内的温度调节至预定温度范围内。
3.根据权利要求1所述的摄像装置,其特征在于,所述镜头组件(4)包括镜头(41)和焦距调节部(42),所述镜头(41)通过所述焦距调节部(42)装设至所述枪形摄像机(2)的背离所述电源组件(3)的一侧;
所述控温腔(10)通过第二分隔壁(32)密封分隔为第一控温腔(11)和第二控温腔(12),所述镜头(41)位于所述第一控温腔(11)内,所述焦距调节部(42)位于所述第二控温腔(12)内,所述第二分隔壁(32)由隔热材料形成,以阻止所述第一控温腔(11)内的热量传导至所述第二控温腔(12)内。
4.根据权利要求3所述的摄像装置,其特征在于,所述第一分隔壁(31)的厚度大于等于所述第二分隔壁(32)的厚度。
5.根据权利要求3所述的摄像装置,其特征在于,进一步包括摄像机支架(5)和镜头组件支架(6),
所述摄像机支架(5)固定于所述壳体(1)的空腔内,并自所述枪形摄像机(2)的底部支撑所述枪形摄像机(2),所述镜头组件支架(6)固定于所述摄像机支架(5),并自所述镜头组件(4)的底部支撑所述镜头组件(4);
所述第一分隔壁(31)至少包括:第一分隔壁第一支块(31a)和第一分隔壁第二支块(31b),所述第一分隔壁第一支块(31a)自所述枪形摄像机(2)的顶部卡持在所述枪形摄像机(2)上,以自所述枪形摄像机(2)的顶部和两侧填充在所述外壳(1)与枪形摄像机(2)之间,所述第一分隔壁第二支块(31b)填充在所述摄像机支架(5)的底部和所述外壳(1)之间;
所述第二分隔壁(32)至少包括:第二分隔壁第一支块(32a)和第二分隔壁第二支块(32b),所述第二分隔壁第一支块(32a)自所述镜头组件(4)的顶部卡持在所述镜头组件(4)上,以自所述镜头组件(4)的顶部和两侧填充在所述外壳(1)与镜头组件(4)之间,所述第二分隔壁第二支块(32b)填充在所述镜头组件支架(6)的底部和所述外壳(1)之间。
6.根据权利要求5所述的摄像装置,其特征在于,所述摄像机支架(5)或者镜头组件支架(6)的两侧进一步包括第一分隔壁固定槽(511),所述第一分隔壁第一支块(31a)卡持在所述第一分隔壁固定槽(511)内;
所述镜头组件支架(6)的两侧进一步包括第二分隔壁固定槽(611),所述第二分隔壁第一支块(32a)卡持在所述第二分隔壁固定槽(611)内。
7.根据权利要求3所述的摄像装置,其特征在于,进一步包括:
温度调节装置(50),用于将所述第二控温腔(12)内的温度调节至预定温度范围内。
8.根据权利要求2或7所述的摄像装置,其特征在于,所述温度调节装置(50)包括第一散热面(51)和第二散热面(52),所述第一散热面(51)和第二散热面(52)的散热趋势相反,
所述温度调节装置(50)固定至所述壳体(1)的底部,所述壳体(1)进一步包括散热口(1a),所述第一散热面(51)朝向所述壳体(1)的空腔内部,所述第二散热面(52)朝向所述壳体(1)的外部、并且暴露于所述散热口(1a)。
9.根据权利要求8所述的摄像装置,其特征在于,进一步包括:
涡流风扇(70),所述涡流风扇(70)的进风口(71)与出风口(72)相互垂直,所述进风口(71)邻近所述第一散热面(51),所述出风口(72)朝向所述镜头组件(4)的一侧。
10.根据权利要求9所述的摄像装置,其特征在于,所述出风口(72)邻近所述壳体(1)的内表面,所述出风口(72)与所述壳体(1)的内表面形成锐角,以在所述壳体(1)内形成环绕所述镜头组件(4)的环形气流。
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