CN114762861A - 用于保护相机免受外来杂屑污染的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于保护相机免受外来杂屑影响的设备包括第一本体和可移除地联接到第一本体的第二本体。第一本体具有第一内表面以及与第一内表面相对的第一外表面。第一内表面限定第一腔。第一内表面具有内周边。第一本体包括直接从第一内表面朝向第一腔延伸的突起。该突起沿着第一内表面的整个内周边延伸并被成形为半环面。第二本体具有第二内表面以及与第二内表面相对的第二外表面。第二内表面限定第二腔。第二腔与第一腔流体连通，以有利于流体从第一腔到第二腔的流动。

Description

用于保护相机免受外来杂屑污染的设备

技术领域

本公开总体上涉及相机，且更特别地，涉及用于保护相机免受外来杂屑污染的设备。

发明内容

引言

本公开描述了一种用于在恶劣环境中保护相机镜头免受外来杂屑影响的设备。当前公开的设备允许在恶劣环境中操作相机，保护相机使相机壳体和镜头免受外来杂屑污染，并且减少用于清洁和保持所捕获图像的质量的维护开销。这样做时，当前公开的设备使用空气（或另一种合适的流体）以在不影响图像质量的情况下围绕相机镜头产生保护边界。设备进一步包括集成式可维修边框（bezel）以简化相机校准。进一步地，可使用增材制造（诸如，3D打印）来产生设备以产生复杂的表面。

具体地，设备使用气流以在不影响图像质量的情况下围绕相机镜头产生不可见的保护边界。进一步地，设备使用半圆环面突起和复杂的表面以围绕相机镜头形成不可见的保护边界。集成式密封的维修边框允许相机调整，同时保留空气边界层以保护相机镜头。

在本公开的方面中，当前公开的用于保护相机免受外来杂屑影响的设备包括第一本体，该第一本体具有第一内表面以及与第一内表面相对的第一外表面。第一内表面限定被尺寸设计成接收相机的第一腔。第一内表面具有内周边。第一本体包括直接从第一内表面朝向第一腔延伸的突起。该突起沿着第一内表面的整个内周边延伸并被成形为半环面以有利于流体沿着内表面的层流流动，从而将相机封装在受保护的流体区域/罩（pocket）中。设备进一步包括可移除地联接到第一本体的第二本体。第二本体具有第二内表面以及与第二内表面相对的第二外表面。第二内表面限定第二腔。第二腔被尺寸设计成接收相机。第二腔与第一腔流体连通，以有利于流体从第一腔到第二腔的流动，由此保护相机免受杂屑污染。

第一本体可沿着纵向轴线是细长的。第一本体具有第一端以及与第一端相对的第二端。第一端可沿着纵向轴线与第二端间隔开。第一本体可在第一端处具有相机开口，该相机开口被尺寸设计成接收相机。第一本体可在第二端处具有端壁。第一本体可具有延伸穿过端壁的流体导管开口。流体导管开口可被尺寸设计成接收流体导管。流体导管被构造成将流体递送到第一腔中并沿着相机以最小化杂屑污染。第一本体可具有延伸穿过端壁的电力线开口，该电力线开口被尺寸设计成接收电力线。电力线可被构造成向相机供应电能以及用于数据通信。突起与第一本体的第二端的靠近程度可大于与第一端的靠近程度，以促进由流体导管递送的流体的层流流动。

设备可进一步包括延伸穿过第一本体的安装座。安装座可部分地设置在第一腔中。安装座可部分地设置在第一腔外部。安装座可被构造成支撑相机，并且安装座与相机直接接触以将相机固定在第一本体内部。相机安装座的挤压部（extrusion）不一定具有内螺纹。相机经由贯穿螺栓附接到相机中的螺纹孔。螺栓被拧入相机中而绑定相机，并且经由螺栓的设备附接在相机安装座本体上产生压缩。相机安装孔可被视为套筒。

第一本体可包括在第一端处的边框密封件，以促进流体从第一腔到第二腔的层流流动。边框密封件可渐缩，以促进流体从第一腔到第二腔的层流流动。边框密封件可与第二本体的第二内表面直接接触，以促进流体从第二腔的第一腔的层流流动。

第二本体具有第一末端以及与第一末端相对的第二末端。第一末端沿着纵向轴线与第二末端间隔开。内螺纹与第一末端的靠近程度可大于与第二末端的靠近程度。第一本体具有第一外直径。第二本体具有第二外直径。第二外直径可大于第一外直径以最大化相机的视野。设备可进一步包括O形环，该O形环设置在外螺纹和边框密封件之间以最小化流体泄漏。O形环可与边框密封件和外螺纹直接接触，以最小化流体泄漏。

本公开还描述了一种用于保护相机镜头免受外来杂屑影响的系统。系统包括相机，该相机包括相机本体和附接到相机本体的镜头。系统进一步包括电连接到相机的电源。电源被构造成向相机供应电能。系统进一步包括如上文所描述的设备，该设备被构造成保护相机免受杂屑污染。相机设置在设备内部。系统进一步包括与设备流体连通的流体源。进一步地，系统包括将设备流体地联接到流体源的流体导管。附加地，系统包括将电源电连接到相机的电力线。

当结合附图理解时，本教导的以上特征和优点以及其他特征和优点容易从用于实施本教导的模式的以下详细描述变得明显。

本公开至少包括如下示例性具体方案：

方案1. 一种用于保护相机免受外来杂屑影响的设备，所述设备包括：

第一本体，所述第一本体具有第一内表面以及与所述第一内表面相对的第一外表面，所述第一内表面限定被尺寸设计成接收所述相机的第一腔，所述第一内表面具有内周边，所述第一本体包括直接从所述第一内表面朝向所述第一腔延伸的突起，所述突起沿着所述第一内表面的整个所述内周边延伸并被成形为半环面以有利于流体沿着所述相机的层流流动，由此保护所述相机免受杂屑污染；以及

可移除地联接到所述第一本体的第二本体，所述第二本体具有第二内表面以及与所述第二内表面相对的第二外表面，所述第二内表面限定第二腔，所述第二腔被尺寸设计成接收所述相机，并且所述第二腔与所述第一腔流体连通，以有利于所述流体从所述第一腔到所述第二腔的流动，由此保护所述相机免受杂屑污染。

方案2. 根据方案1所述的设备，其中，所述第一本体沿着纵向轴线是细长的，所述第一本体具有第一端以及与所述第一端相对的第二端，所述第一端沿着所述纵向轴线与所述第二端间隔开，所述第一本体在所述第一端处具有相机开口，所述相机开口被尺寸设计成接收所述相机，所述第一本体在所述第二端处具有端壁，所述第一本体具有延伸穿过所述端壁的流体导管开口，所述流体导管开口被尺寸设计成接收流体导管，并且所述流体导管被构造成将流体递送到所述第一腔中并沿着所述相机以最小化杂屑污染。

方案3. 根据方案2所述的设备，其中，所述第一本体具有延伸穿过所述端壁的电力线开口，所述电力线开口被尺寸设计成接收电力线，并且所述电力线被构造成向所述相机供应电能。

方案4. 根据方案3所述的设备，其中，所述突起与所述第一本体的所述第二端的靠近程度大于与所述第一端的靠近程度，以促进由所述流体导管递送的所述流体的层流流动。

方案5. 根据方案4所述的设备，所述设备进一步包括延伸穿过所述第一本体的安装座，所述安装座部分地设置在所述第一腔中，所述安装座部分地设置在所述第一腔外部，所述安装座被构造成支撑所述相机，并且所述安装座与所述相机直接接触以将所述相机固定在所述第一本体内部。

方案6. 根据方案5所述的设备，其中，所述第一本体在所述第一外表面上具有外螺纹，所述第二本体在所述第二内表面上具有内螺纹，所述外螺纹与所述第一端的靠近程度大于与所述第二端的靠近程度，并且所述外螺纹与所述内螺纹配合以将所述第一本体可移除地联接到所述第二本体。

方案7. 根据方案6所述的设备，其进一步包括螺栓，所述螺栓延伸穿过所述安装座并进入所述相机中以将所述相机固定到所述安装座。

方案8. 根据方案7所述的设备，其中，所述第一本体包括在所述第一端处的边框密封件，以促进所述流体从所述第一腔到所述第二腔的层流流动，所述边框密封件渐缩，以促进所述流体从所述第一腔到所述第二腔的层流流动，并且所述边框密封件与所述第二本体的所述第二内表面直接接触，以促进所述流体从所述第一腔到所述第二腔的层流流动。

方案9. 根据方案8所述的设备，其中，所述第二本体具有第一末端以及与所述第一末端相对的第二末端，所述第一末端沿着所述纵向轴线与所述第二末端间隔开，所述内螺纹与所述第一末端的靠近程度大于与所述第二末端的靠近程度，所述第一本体具有第一外直径，所述第二本体具有第二外直径，并且所述第二外直径大于所述第一外直径以最大化所述相机的视野。

方案10. 根据方案9所述的设备，所述设备进一步包括O形环，所述O形环设置在所述外螺纹和所述边框密封件之间以最小化流体泄漏，并且所述O形环与边框密封件和所述外螺纹直接接触，以最小化流体泄漏。

方案11. 一种系统，所述系统包括：

相机，所述相机包括相机本体和附接到所述相机本体的镜头；

电连接到所述相机的电源，所述电源被构造成向所述相机供应电能；

被构造成保护所述相机免受杂屑污染的设备，所述相机设置在所述设备内部，其中，所述设备包括：

第一本体，所述第一本体具有第一内表面以及与所述第一内表面相对的第一外表面，所述第一内表面限定被尺寸设计成接收所述相机的第一腔，所述第一内表面具有内周边，所述第一本体包括直接从所述第一内表面朝向所述第一腔延伸的突起，所述突起沿着所述第一内表面的整个所述内周边延伸并被成形为半环面以有利于流体沿着所述相机的层流流动，由此保护所述相机免受杂屑污染；以及

可移除地联接到所述第一本体的第二本体，所述第二本体具有第二内表面以及与所述第二内表面相对的第二外表面，所述第二内表面限定第二腔，所述第二腔被尺寸设计成部分地接收所述相机，所述第二腔与所述第一腔流体连通，以有利于所述流体从所述第一腔到所述第二腔的流动，由此保护所述相机免受杂屑污染；

流体源，所述流体源与所述设备流体连通；

流体导管，所述流体导管将所述设备流体地联接到所述流体源；以及

电力线，所述电力线将所述电源电连接到所述相机。

方案12. 根据方案11所述的系统，其中，所述第一本体沿着纵向轴线是细长的，所述第一本体具有第一端以及与所述第一端相对的第二端，所述第一端沿着所述纵向轴线与所述第二端间隔开，所述第一本体在所述第一端处具有相机开口，所述相机开口被尺寸设计成接收所述相机，所述第一本体在所述第二端处具有端壁，所述第一本体具有延伸穿过所述端壁的流体导管开口，所述流体导管开口被尺寸设计成接收流体导管，并且所述流体导管被构造成将所述流体递送到所述第一腔中并沿着所述相机以最小化杂屑污染。

方案13. 根据方案12所述的系统，其中，所述电力线开口延伸穿过所述端壁，所述电力线开口被尺寸设计成接收所述电力线，并且所述电力线被构造成向所述相机供应电能。

方案14. 根据方案13所述的系统，其中，所述突起与所述第一本体的所述第二端的靠近程度大于与所述第一端的靠近程度，以促进由所述流体导管递送的所述流体的层流流动。

方案15. 根据方案14所述的系统，所述系统进一步包括延伸穿过所述第一本体的安装座，所述安装座部分地设置在所述第一腔中，所述安装座部分地设置在所述第一腔外部，所述安装座被构造成支撑所述相机，并且所述安装座与所述相机直接接触以将所述相机固定在所述第一本体内部。

方案16. 根据方案15所述的系统，其中，所述第一本体在所述第一外表面上具有外螺纹，所述第二本体在所述第二内表面上具有内螺纹，所述外螺纹与所述第一端的靠近程度大于与所述第二端的靠近程度，并且所述外螺纹与所述内螺纹配合以将所述第一本体可移除地联接到所述第二本体。

方案17. 根据方案16所述的系统，所述系统进一步包括螺栓，所述螺栓延伸穿过所述安装座并进入所述相机中以将所述相机固定到所述安装座。

方案18. 根据方案17所述的系统，其中，所述第一本体包括在所述第一端处的边框密封件，以促进所述流体从所述第一腔到所述第二腔的层流流动，所述边框密封件渐缩，以促进所述流体从所述第一腔到所述第二腔的层流流动，并且所述边框密封件与所述第二本体的所述第二内表面直接接触，以促进所述流体从所述第一腔到所述第二腔的层流流动。

方案19. 根据方案18所述的系统，其中，所述第二本体具有第一末端以及与所述第一末端相对的第二末端，所述第一末端沿着所述纵向轴线与所述第二末端间隔开，所述内螺纹与所述第一末端的靠近程度大于与所述第二末端的靠近程度，所述第一本体具有第一外直径，所述第二本体具有第二外直径，并且所述第二外直径大于所述第一外直径以最大化所述相机的视野。

方案20. 根据方案19所述的系统，所述系统进一步包括O形环，所述O形环设置在所述外螺纹和所述边框密封件之间以最小化流体泄漏，并且所述O形环与边框密封件和所述外螺纹直接接触，以最小化流体泄漏。

附图说明

并入到本说明书中并构成其一部分的附图图示了本公开的实施方式并且与描述一起用于解释本公开的原理。

图1是用于保护相机免受杂屑污染的系统的示意图。

图2是用于保护相机免受杂屑污染的设备的示意性透视图，其中，设备是图1中所示的系统的一部分。

图3是图2的设备的示意性横截面图。

图4是图2的设备的示意性前视图。

具体实施方式

当结合附图阅读时，将更好地理解前述概述以及以下对某些实施例的详细描述。如本文中所使用的，以单数形式叙述并且前面是词语“一”或“一个”的元件或步骤应被理解为不一定排除多个元件或步骤。进一步地，对“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除也结合了所叙述特征的附加实施例的存在。此外，除非明确陈述为相反情况，否则实施例“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件可包括不具有该性质的附加元件。

图1示出了用于保护相机200免受杂屑污染的系统100。系统100包括相机200和电连接到相机200的电源102。相机200包括相机本体202和附接到相机本体202的镜头204。电源102可以是电池、电池组、或适合于向相机200供应电能的另一装置。无论如何，电源102都被构造成向相机200供应电能。系统100进一步包括将电源102电连接到相机200的电力线104。电力线104可以是以太网供电（PoE）电缆或适合于递送电能的其他合适的线。系统100进一步包括被构造成保护相机免受杂屑污染的设备300。相机200设置在设备300内部，并且部分地出于这个原因，相机200受到保护而免受杂屑污染。系统100进一步包括与设备300流体连通的流体源106。流体源106包含流体（诸如，空气），该流体能够流过设备300以保护相机200免受杂屑污染。系统100进一步包括流体导管108，该流体导管将设备300流体地联接到流体源106并且被构造成将流体（例如，空气）从流体源106递送到设备300。系统100进一步包括臂110，该臂联接在设备300和基础设施本体400（诸如，墙壁）之间。臂110允许设备300连接到基础设施本体400。设备300可包括安装座302以增强设备300和臂110之间的连接。设备300进一步包括螺栓340（图4）或另一合适的紧固件，所述螺栓或另一合适的紧固件延伸穿过安装座302并进入相机200中以将相机200固定到安装座302。

参考图2-图4，设备300包括第一本体304和可移除地连接到第一本体304的第二本体330。第一本体304具有第一内表面308以及与第一内表面308相对的第一外表面310。第一内表面308限定被尺寸设计成接收相机200的第一腔312。第一内表面308具有内周边IC。第一本体304包括直接从第一内表面308朝向第一腔312延伸的突起314。突起314沿着第一内表面308的整个内周边IC延伸，并且被成形为半环面以有利于流体F沿着相机200的层流流动，由此保护相机200免受杂屑污染。突起314与第一本体304的第二端318的靠近程度大于与第一端316的靠近程度，以促进由流体导管108递送并流入第一腔312中的流体F的层流流动。

第一本体304沿着纵向轴线X（图1）是细长的。第一本体304具有第一端316以及与第一端316相对的第二端318。第一端316沿着纵向轴线X与第二端318间隔开。第一本体304在第一端处316处具有相机开口320。相机开口320被尺寸设计成接收相机200。第一本体304在第二端部318处具有端壁322。第一本体304具有延伸穿过端壁322的流体导管开口324。流体导管开口324被尺寸设计成接收流体导管108。流体导管108被构造成将流体F（例如，空气）递送到第一腔312中并沿着相机200以最小化对相机200的杂屑污染。第一本体304具有延伸穿过端壁322的电力线开口326。电力线开口326被尺寸设计成接收电力线104。电力线104被构造成向相机200供应电能。

设备300包括安装座302，该安装座延伸穿过第一本体304。安装座302部分地设置在第一腔312中。安装座302部分地设置在第一腔312外部。安装座302被构造成支撑相机200。安装座302与相机200直接接触以将相机200固定在第一本体304内部。

设备300进一步包括可移除地联接到第一本体304的第二本体330。为了维修相机200，可从第一本体304移除第二本体330。第二本体330具有第二内表面334以及与第二内表面334相对的第二外表面336。第二内表面334限定第二腔338。第二腔338被尺寸设计成接收相机200。第二腔338与第一腔312流体连通，以有利于流体F从第一腔312到第二腔338的流动，由此保护相机200免受杂屑污染。

第一本体304在第一外表面310上具有外螺纹328。第二本体330在第二内表面334上具有内螺纹332。外螺纹328与第一端316的靠近程度大于与第二端318的靠近程度。外螺纹328与内螺纹332配合以将第一本体304可移除地联接到第二本体330。

第一本体304包括在第一端316处的边框密封件342，以促进流体F从第一腔312到第二腔338的层流流动。边框密封件342渐缩，以促进流体F从第一腔312到第二腔338的层流流动。边框密封件342与第二本体330的第二内表面334直接接触，以促进流体F从第一腔312到第二腔338的层流流动。

第二本体330具有第一末端344以及与第一末端344相对的第二末端346。第一末端344沿着纵向轴线X与第二末端346间隔开。内螺纹332与第一末端344的靠近程度大于与第二末端346的靠近程度。第一本体304具有第一外直径FD（图1）。第二本体330具有第二外直径SD（图1）。第二外直径SD大于第一外直径FD以最大化相机200的视野。设备300进一步包括O形环348，该O形环设置在外螺纹328和边框密封件342之间以最小化流体泄漏。O形环348与边框密封件342和外螺纹328直接接触，以最小化流体泄漏。

如本文中所使用的，“被构造成”执行指定功能的系统、设备、结构、物品、元件、部件或硬件确实能够在不作任何更改的情况下执行指定功能，而不仅仅具有在进一步修改之后执行指定功能的潜力。换句话说，被构造成“”执行指定功能的系统、设备、结构、物品、元件、部件或硬件被专门选择、产生、实施、利用、编程和/或设计为用于执行指定功能的目的。如本文中所使用的，“被构造成”表示系统、设备、结构、物品、元件、部件或硬件的现有特性，这些特性使得系统、设备、结构、物品、元件、部件或硬件能够在不作进一步修改的情况下执行指定功能。出于本公开的目的，被描述为“被构造成”执行特定功能的系统、设备、结构、物品、元件、部件或硬件可附加地或替代地被描述为“适应于”和/或被描述为“操作以”执行该功能。

本文中所描述的实施例的说明旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。该说明并不旨在充当利用本文中所描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。在审阅本公开时，许多其他实施例对于本领域技术人员来说可能是明显的。可利用并从本公开中导出其他实施例，使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。因此，本公开和附图将被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (10)

1.一种用于保护相机免受外来杂屑影响的设备，所述设备包括：

第一本体，所述第一本体具有第一内表面以及与所述第一内表面相对的第一外表面，所述第一内表面限定被尺寸设计成接收所述相机的第一腔，所述第一内表面具有内周边，所述第一本体包括直接从所述第一内表面朝向所述第一腔延伸的突起，所述突起沿着所述第一内表面的整个所述内周边延伸并被成形为半环面以有利于流体沿着所述相机的层流流动，由此保护所述相机免受杂屑污染；以及

可移除地联接到所述第一本体的第二本体，所述第二本体具有第二内表面以及与所述第二内表面相对的第二外表面，所述第二内表面限定第二腔，所述第二腔被尺寸设计成接收所述相机，并且所述第二腔与所述第一腔流体连通，以有利于所述流体从所述第一腔到所述第二腔的流动，由此保护所述相机免受杂屑污染。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一本体沿着纵向轴线是细长的，所述第一本体具有第一端以及与所述第一端相对的第二端，所述第一端沿着所述纵向轴线与所述第二端间隔开，所述第一本体在所述第一端处具有相机开口，所述相机开口被尺寸设计成接收所述相机，所述第一本体在所述第二端处具有端壁，所述第一本体具有延伸穿过所述端壁的流体导管开口，所述流体导管开口被尺寸设计成接收流体导管，并且所述流体导管被构造成将流体递送到所述第一腔中并沿着所述相机以最小化杂屑污染。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述第一本体具有延伸穿过所述端壁的电力线开口，所述电力线开口被尺寸设计成接收电力线，并且所述电力线被构造成向所述相机供应电能。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述突起与所述第一本体的所述第二端的靠近程度大于与所述第一端的靠近程度，以促进由所述流体导管递送的所述流体的层流流动。

5.根据权利要求4所述的设备，所述设备进一步包括延伸穿过所述第一本体的安装座，所述安装座部分地设置在所述第一腔中，所述安装座部分地设置在所述第一腔外部，所述安装座被构造成支撑所述相机，并且所述安装座与所述相机直接接触以将所述相机固定在所述第一本体内部。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第一本体在所述第一外表面上具有外螺纹，所述第二本体在所述第二内表面上具有内螺纹，所述外螺纹与所述第一端的靠近程度大于与所述第二端的靠近程度，并且所述外螺纹与所述内螺纹配合以将所述第一本体可移除地联接到所述第二本体。

7.根据权利要求6所述的设备，其进一步包括螺栓，所述螺栓延伸穿过所述安装座并进入所述相机中以将所述相机固定到所述安装座。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述第一本体包括在所述第一端处的边框密封件，以促进所述流体从所述第一腔到所述第二腔的层流流动，所述边框密封件渐缩，以促进所述流体从所述第一腔到所述第二腔的层流流动，并且所述边框密封件与所述第二本体的所述第二内表面直接接触，以促进所述流体从所述第一腔到所述第二腔的层流流动。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第二本体具有第一末端以及与所述第一末端相对的第二末端，所述第一末端沿着所述纵向轴线与所述第二末端间隔开，所述内螺纹与所述第一末端的靠近程度大于与所述第二末端的靠近程度，所述第一本体具有第一外直径，所述第二本体具有第二外直径，并且所述第二外直径大于所述第一外直径以最大化所述相机的视野。

10.根据权利要求9所述的设备，所述设备进一步包括O形环，所述O形环设置在所述外螺纹和所述边框密封件之间以最小化流体泄漏，并且所述O形环与边框密封件和所述外螺纹直接接触，以最小化流体泄漏。

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