CN117294920A - 图像拍摄装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像拍摄装置。所述图像拍摄装置包括：第一散热构件，所述第一散热构件用以散发由第一热源生成的热量；至少一个第二散热构件，所述至少一个第二散热构件用以散发由至少一个第二热源生成的热量；通道，所述通道内部配设有所述第一散热构件，并且被构造为将从进气口吸入的空气朝向第一排气口引导；以及风扇，所述风扇配设在所述第一排气口与所述通道内部的所述第一散热构件之间并且被构造为将空气从所述进气口朝向所述第一排气口排放。至少一个开口定位在所述风扇与所述第一排气口之间，由所述风扇朝向所述第一排气口排放的所述空气的一部分从所述开口排出，并且从所述开口被排出的所述空气冷却所述第二散热构件并且从第二排气口排放。

Description

图像拍摄装置

技术领域

本发明涉及一种图像拍摄装置。

背景技术

日本专利申请特开No.2013-85204公开了一种结构，其中，在图像拍摄装置的外壳部分上设置的进气口和排气口中的每一者处设置有风扇，将外部空气从进气口吸入，并且将由图像拍摄装置内部的各个组件加热后的空气通过排气口处的风扇排放到外部，以进行整体通风。

日本专利申请特开No.2020-184771公开了一种结构，其中，在图像拍摄装置的外壳部分上设置的进气口与排气口之间设置有通道，通过设置在通道的进气口处的风扇吸入外部空气，并且将通道内部的空气排放到外部，以使通道内部通风。

发明内容

一种图像拍摄装置，所述图像拍摄装置的外壳设置有至少一个进气口以及第一排气口和第二排气口，所述至少一个进气口用于从所述图像拍摄装置的外部吸入空气，所述第一排气口和所述第二排气口用于从所述图像拍摄装置的内部排放空气，所述图像拍摄装置包括：第一散热构件，所述第一散热构件被构造为散发由第一热源生成的热量；至少一个第二散热构件，所述至少一个第二散热构件被构造为散发由至少一个第二热源生成的热量；通道，所述通道内部配设有所述第一散热构件，并且被构造为将从所述至少一个进气口吸入的空气朝向所述第一排气口引导；以及风扇，所述风扇配设在所述第一排气口与所述通道内部的所述第一散热构件之间，并且被构造为将空气从所述至少一个进气口朝向所述第一排气口排放。在所述图像拍摄装置中，在所述通道中设置有至少一个开口，所述至少一个开口定位在所述风扇与所述第一排气口之间，通过所述风扇朝向所述第一排气口排放的所述空气的一部分从所述至少一个开口排出，并且从所述至少一个开口排出的所述空气冷却所述至少一个第二散热构件并且从所述第二排气口排放。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是根据第一示例性实施例的图像拍摄装置的透视图。

图2是根据第一示例性实施例的图像拍摄装置的透视图。

图3是根据第一示例性实施例的图像拍摄装置的透视图。

图4是根据第一示例性实施例的图像拍摄装置的分解图。

图5是根据第一示例性实施例的图像拍摄装置的截面图。

图6是根据第一示例性实施例的图像拍摄装置的冷却机构的透视图。

图7是根据第一示例性实施例的图像拍摄装置的后视图。

图8是根据第一示例性实施例的图像拍摄装置的截面图。

图9是根据第二示例性实施例的图像拍摄装置的透视图。

图10是根据第二示例性实施例的图像拍摄装置的分解图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。下面描述的示例性实施例是用于实现本发明的示例，应根据应用本发明的装置的结构或各种条件适当地进行校正或修改，并且本发明并不局限于下面的实施例。可以适当地将下面描述的示例性实施例的部分进行组合。

第一示例性实施例

下面将盒式可更换镜头的图像拍摄装置作为根据示例性实施例的图像拍摄装置进行描述。图1、图2和图3分别是根据本示例性实施例的图像拍摄装置100的透视图。

图像拍摄装置100具有镜头接口111，并且可将可更换镜头附接到镜头接口111。镜头接口111可通过镜头连接器112与可更换镜头电连接。虽然在本示例性实施例中设置了卡口式接口结构，但是也可以使用任何其他形式的镜头接口。可以使用一体式镜头的图像拍摄装置来代替可更换镜头的图像拍摄装置。

图像拍摄装置100包括电源输入端子131、用于向外部设备发送信号和从外部设备接收信号的连接器132、用户用于进行操作和设定的各种按键133以及可插入存储卡的插槽134。这里，虽然连接器132的示例包括SDI、Gen-Lock和Ethernet，但是连接器132并不局限于此，而是可在其主旨范围内进行各种修改和变更。

图像拍摄装置100的外壳设置有第一进气口151和第二进气口161，所述第一进气口151和第二进气口161用于从图像拍摄装置100的外部吸入空气。虽然在本示例性实施例中设置了两个进气口，但是设置至少一个进气口足够了。图像拍摄装置100的外壳设置有第一排气口135和第二排气口136。

外部空气从第一进气口151和第二进气口161被引入到图像拍摄装置100中，并且从第一排气口135被排放，从而使得能够对图像拍摄装置100的内部进行通风/冷却。

图像拍摄装置100具有螺纹孔171，并且图像拍摄装置100可固定到例如墙壁、天花板、遥摄云台或三脚架上。

图4是本示例性实施例的图像拍摄装置100的分解透视图，其中，图像拍摄装置100被分成10个单元。前部单元110、中间单元120、后部单元130、顶部单元140、右侧单元150、左侧单元160和底部单元170构成图像拍摄装置100的机壳(外壳)。滤波器单元199、传感器单元180和冷却单元190设置在图像拍摄装置100的内部。

前部单元110构成图像拍摄装置100的机壳的前表面，并且具有镜头接口111和镜头连接器112。

滤波器单元199具有驱动例如ND滤波器或IR截止滤波器的机构和致动器，并且各种滤波器可通过用户操作来插入和移除。

中间单元120构成图像拍摄装置100的机壳的中间部分，并且具有各单元与之附接的结构。

传感器单元180包括图像拍摄元件181和散热器182，所述图像拍摄元件181充当第一热源，所述散热器182充当用于散发由图像拍摄元件181生成的热量的第一散热构件。散热器182与第一热源热连接，并且吸收第一热源的热量且将热量散发到图像拍摄装置100内部的空气中。

冷却单元190具有通道191和193以及风扇192。通道191和193是用于将从第一进气口151和第二进气口161吸入的空气朝向第一排气口135引导的通道，并且在通道191的内部配设有散热器182。风扇192在通道191和193内部配设在散热器182与第一排气口135之间。风扇192是用于将空气从第一进气口151和第二进气口161朝向第一排气口135排放的风扇。风扇192从第一进气口151和第二进气口161吸入外部空气。由于吸入的空气在散热器182的散热片之间和附近流动，因此经过散热器182散热的空气流动并由风扇192吸入。已由风扇192吸入的空气(即，经过散热器182散热的空气)在通道193中流动，从第一排气口135排放，并且由此被排放。在图像拍摄装置100的组装状态下，散热器182包含在通道191内部，因此能够对第一热源(图像拍摄元件181)进行强力空气冷却。图像拍摄装置100还具有数据处理基板194，在数据处理基板194上安装有充当第二热源的加热元件(例如，数据处理引擎或FPGA(未示出))。虽然在本示例性实施例中风扇192通过使用离心风扇吸入外部空气，但是依据设计者的设计也可使用例如轴流风扇。因此，可以使用任何其它形式的风扇，只要风扇能够将外部空气引入到图像拍摄装置100中即可。虽然在本示例性实施例中第二热源安装在一个数据处理基板上，但是也可以将多个第二热源分开安装在多个基板上。

后部单元130构成图像拍摄装置100的机壳的后表面，并且具有前述各种连接器132、前述各种按键133以及在上面安装各种连接器132和各种按键133的接口基板(未示出)。后部单元130还具有充当第二散热构件的散热金属板137，并且散热金属板137通过散热片138与安装在数据处理基板194上的加热元件热连接。散热金属板137的材料示例包括诸如铝合金和铜合金等具有高导热性的金属。散热金属板137是用于散发第二热源(数据处理基板194)的热量的第二散热构件。也就是说，与第一散热构件类似，第二散热构件吸收由第二热源生成的热量并且将热量散发到图像拍摄装置100内部的空气中。

对于顶部单元140，使用诸如铝合金或铜合金等具有高导热性的金属作为主要材料。由于顶部单元140与散热金属板137通过散热片141热连接，因此数据处理基板194的热量被传递到顶部单元140并且散发到外部。

右侧单元150和左侧单元160各自具有进气口151和进气口161中的对应一者，并且与通道191和193连接。与顶部单元140类似，使用诸如铝合金或铜合金等具有高导热性的金属作为主要材料，并且能够通过散热片152将右侧单元150和左侧单元160与散热金属板137热连接，来将数据处理基板194的热量散发到外部。

底部单元170具有螺纹孔171，所述螺纹孔171用于固定图像拍摄装置100。与顶部单元140类似，使用诸如铝合金或铜合金等具有高导热性的金属作为主要材料，并且能够通过散热片172将底部单元170与散热金属板137热连接，来将数据处理基板194的热量散发到外部。

如上所述，第二散热构件(散热金属板137)与构成图像拍摄装置100的外壳(机壳)的至少一个单元连接，以将第二散热构件的热量传递到上述至少一个单元。这使得能够冷却第二热源(数据处理基板194)。与下面描述的冷却方法结合来实现该操作。

图5是在移除前部单元110和过滤器单元199之后图像拍摄装置100的截面图。下面将参照图5描述传感器单元180和冷却单元190的详细结构以及图像拍摄装置100的冷却结构。传感器单元180的外表面由前传感器壳体183和后传感器壳体184构成，并且在传感器单元180内部配设有图像拍摄元件181。图像拍摄元件181通过导热构件11、金属块13和导热构件12与帕尔贴元件14的吸热表面热连接。所谓的导热构件11和12可以是例如散热片或散热脂。金属块13理想地由诸如铝合金或铜合金等具有高导热性的材料制成。帕尔贴元件14的散热表面通过导热构件(例如，散热片或散热脂)和后传感器壳体184与散热器182热连接。可以通过将散热器182的热量散发到图像拍摄装置100内部的空气中，来冷却图像拍摄元件181。这里，后传感器壳体184理想地也由诸如铝合金或铜合金等具有高导热性的材料制成。

壳体密封构件185设置在前传感器壳体183与后传感器壳体184之间，并且防止水汽进入传感器单元180中以及在图像拍摄元件181中冷凝。前传感器壳体183具有根据图像拍摄元件181的图像拍摄表面的位置设置的开窗，并且盖玻片187通过玻璃密封构件186附接到前传感器壳体183。虽然在本示例性实施例中图像拍摄元件181通过帕尔贴元件14冷却，但是图像拍摄元件181也可以不使用帕尔贴元件而直接与散热器182连接。

当驱动附接到冷却单元190上的风扇192时，形成从空气路径A(第一空气路径)，以便通过通道191从进气口151和进气口161吸入外部空气。空气路径A是用于将从进气口151和进气口161吸入的空气引导至风扇192的气流所通过并且由通道191形成的路径。此时，由于通道191中包含散热器182(在空气路径A处配设有第一散热构件)，因此能够冷却帕尔贴元件14的散热表面和图像拍摄元件181。通道198和空气路径B(第二空气路径)由通道193、通道盖195和通道196形成。空气路径B是用于将从风扇192排放的空气引导至第一排气口135的气流所通过的路径。从风扇192排放的空气通过空气路径B，并且从第一排气口135排放到图像拍摄装置100的外部。也就是说，空气路径A和B是空气所通过并由通道198形成的路径，并且进气口151和进气口161在通道198的最上游侧且第一排气口在通道198的最下游侧。

图6是仅取出冷却单元190和通道196之后的图像拍摄装置100的透视图。将参考图5和图6描述数据处理基板194的冷却机构的细节。

如图6所示，通道193具有多个开口197。开口197定位在风扇192与第二排气口之间。虽然在本示例性实施例中设置了多个开口，但是也可以设置多个孔彼此连接的一个开口。也就是说，在通道193中设置至少一个开口就足够了。通过设置如上所述的结构，从风扇192朝向第一排气口排放的空气的一部分--即，通过通道198排放的空气(流过空气路径B的空气)的一部分被从开口197排出。

如图5所示，空气路径C(第三空气路径)形成为使得从开口197排出的空气在图像拍摄装置100的内部循环，并且从第二排气口136排放到图像拍摄装置100的外部。空气路径C未如空气路径A和空气路径B那样由通道形成。具体而言，空气路径C由构成图像拍摄装置100的外壳的至少一个单元(诸如，后部单元130或顶部单元140)形成。这是为了通过在图像拍摄装置100的内部进行通风，来冷却数据处理基板194之外的热源(诸如，电源电路基板)。换言之，为了冷却用于散发多个第二热源的热量的多个散热构件，在空气路径C处配设多个第三散热构件。在空气路径C处配设至少一个用于对至少一个第二光源进行散热的第二散热构件就足够了。开口197在空气路径C的最上游侧处，而第二进气口在空气路径C的最下游侧处。这里，通过在开口197与第二排气口136之间配设第二散热构件(散热金属板137)(在空气路径C处配设第二散热构件)，将通过空气路径C的空气供应给散热金属板137。因此，从开口197排出的空气冷却散热金属板137并且从第二排气口排放。如上所述，如果配设了多个第二散热构件，则这些构件也可以被冷却。虽然在本示例性实施例中第二排气口136在图像拍摄装置100的机壳的后表面开口，但是如图7所示例如连接器132与机壳的加宽间隙也可以是第二排气口136。也就是说，第二个排气口可以比第一排气口小。

这里，空气路径A的进气口处的空气温度，即，已从第一进气口151和第二进气口161吸入的空气的温度与安装图像拍摄装置100的环境的温度基本相同。空气路径B中的空气温度因从散热器182散发的热量而升高。如上所述，空气路径B中的空气的一部分从开口197排出并流向空气路径C，而从开口197排出的剩余空气则从第一排气口135排放。

换言之，由散热器182加热的空气的一部分流向空气路径C。由于第二散热构件配设在空气路径C处，因此要冷却第二散热构件(散热金属板137)，满足(空气路径B中的空气温度)<(散热金属板137的温度)的条件就足够了。只要满足上述条件，数据处理基板194即可被排到空气路径C的空气冷却。因此，冷却单元190中各部分的温度合意地具有以下关系：

(环境温度)<(空气路径B中的空气温度)<(散热金属板的温度137)

一般而言，虽然图像拍摄元件181的性能随着图像拍摄元件181的温度降低而得到改善，但是图像拍摄元件自身的热值低于例如数据处理引擎的热值。因此，如果图像拍摄装置具有诸如本示例性实施例的结构，则风扇192被驱动以将散热器182的温度降低到接近环境温度的温度，因此使在空气路径B中流动的空气温度或空气路径C的进气口处的空气温度接近环境温度。另一方面，虽然诸如数据处理引擎和FPGA等元件的热值比例如图像拍摄元件的热值大，但是即使温度相当高，通常也可以保证这些元件的操作。因此，如果图像拍摄装置具有诸如本示例性实施例的结构，那么一般而言散热金属板137的温度会升高并且上述关系(空气路径B中的空气温度)<(散热金属板137的温度)成立。

当使用根据本示例性实施例的图像拍摄装置100的结构时，即使在数据处理基板194上分散地安装多个热源，也可在不改变通道198的形状和通风阻力的情况下通过在空气路径C中流动的空气冷却热源。如图8所示，充当第二热源的多个散热金属板或多个加热元件可以分散在多个基板上。数据处理基板194的热源使得热量除了被分散到散热金属板137之外，还通过散热片232被分散到第二散热金属板237。电源电路基板231上的热源(未示出)使得热量通过散热片232被分散到第三散热金属板233。即使在这些情况下，通过根据散热金属板237、137和233提供开口297A、297B和297C，能够有效地冷却多个热源并改善图像拍摄装置100内部的冷却性能。

通道193配设在第二热源(数据处理基板194)下方，并且开口197设置在通道193的上表面。因此，当诸如灰尘等外部空气的污垢被风扇192吸入时，污垢不会流向例如数据处理基板194，而是会因重力落下。污垢通过空气路径B并且从第一排气口135排放到图像拍摄装置100的外部。

第二示例性实施例

下面将描述根据示例性实施例的室外安装式图像拍摄装置。图9是根据本示例性实施例的图像拍摄装置300的透视图，并且图10示出了图像拍摄装置300的内部结构。

图像拍摄装置300包括机壳310以及包含在机壳310中的相机设备320和镜头330。这里，机壳310、相机设备320和镜头330可以分别可拆卸设置，也可以彼此一体化设置。

这里，相机设备320的结构与第一示例性实施例中描述的图像拍摄装置100的结构相同。通过驱动相机设备320内部的风扇(未示出)，将空气从进气口321吸入并且从第一排气口135和第二排气口135排放。

机壳310是密封的并且使相机设备320和镜头330防水。因此，相机设备320的风扇使机壳310内部的空气循环。即使在这种情况下，类似于第一示例性实施例中描述的图像拍摄装置100，也能够有效冷却诸如图像拍摄元件和数据处理引擎等热源。

虽然以上描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些示例性实施例，而是可在本发明的精神范围内进行各种修改和变更。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但是应理解本发明并不局限于所公开的示例性实施例。应给予随附权利要求范围最宽泛的解释，以涵盖所有这些变型及等效结果和功能。

Claims (11)

1.一种图像拍摄装置，所述图像拍摄装置的外壳设置有至少一个进气口以及第一排气口和第二排气口，所述至少一个进气口用于从所述图像拍摄装置的外部吸入空气，所述第一排气口和所述第二排气口用于从所述图像拍摄装置的内部排放空气，所述图像拍摄装置包括：

第一散热构件，所述第一散热构件被构造为散发由第一热源生成的热量；

至少一个第二散热构件，所述至少一个第二散热构件被构造为散发由至少一个第二热源生成的热量；

通道，所述通道内部配设有所述第一散热构件，并且被构造为将从所述至少一个进气口吸入的空气朝向所述第一排气口引导；以及

风扇，所述风扇配设在所述第一排气口与所述通道内部的所述第一散热构件之间，并且被构造为将空气从所述至少一个进气口朝向所述第一排气口排放，

其中，在所述通道中设置有至少一个开口，

其中，所述至少一个开口定位在所述风扇与所述第一排气口之间，

其中，通过所述风扇朝向所述第一排气口排放的所述空气的一部分从所述至少一个开口排出，并且

其中，从所述至少一个开口排出的所述空气冷却所述至少一个第二散热构件并且从所述第二排气口排放。

2.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述第一热源为图像拍摄元件，并且所述至少一个第二热源为数据处理基板。

3.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述第一散热构件为散热器，并且所述至少一个第二散热构件为散热金属板。

4.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中所述通道配设在所述至少一个第二热源下方，并且所述至少一个开口被设置为使得从所述至少一个开口排出的所述空气流向所述至少一个第二散热构件的位置。

5.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述至少一个第二散热构件与构成所述图像拍摄装置的所述外壳的至少一个单元连接，以将热量传递到所述至少一个单元。

6.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述通道形成用于将从所述至少一个进气口吸入的所述空气引导到所述风扇的第一空气路径，并且在所述第一空气路径处配设至少一个第二散热构件。

7.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述通道形成用于将从所述风扇排放的所述空气引导到所述第一排气口的第二空气路径，并且在所述通道中设置所述至少一个开口使得在所述第二空气路径中流动的所述空气一部分从所述至少一个开口排出。

8.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，构成所述图像拍摄装置的所述外壳的至少一个单元形成用于将从所述至少一个开口排出的所述空气引导到所述第二排气口的第三空气路径，并且在所述第三空气路径处配设所述至少一个第二散热构件。

9.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述至少一个第二散热构件的温度高于在第二空气路径中流动的空气的温度。

10.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述第二排气口小于所述第一排气口。

11.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中，所述第二排气口设置在连接器处，所述连接器被构造为允许所述图像拍摄装置向外部设备发送信号以及从外部设备接收信号。