CN219980942U - 半导体制冷相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体制冷相机，包括相机框、棱镜、滤色片、感光芯片模组、制冷半导体、缩小镜、尼龙螺柱、紧固螺钉以及风扇；相机框包括相连接的成像固定架和散热固定架，成像固定架位于散热固定架的一侧；散热固定架具有第一端；棱镜、滤色片、感光芯片模组、制冷半导体沿成像固定架至散热固定架的方向依次设置；棱镜和滤色片安装于成像固定架内，感光芯片模组和制冷半导体安装于散热固定架内；制冷半导体具有贴装于感光芯片模组上的制冷端以及贴装于散热固定架上的发热端；缩小镜安装于成像固定架上，并位于棱镜的下方；感光芯片模组和制冷半导体通过尼龙螺柱和紧固螺钉安装于散热固定架上。本实用新型散热效果好。

Description

半导体制冷相机

技术领域

本实用新型涉及相机领域，具体为一种半导体制冷相机。

背景技术

传统形式的相机由于体积较大，相机内的感光芯片模组功率较低，因此对散热功能的要求不高。但随着应用需求，现在的相机日益向着重量轻、体积小、清晰度高、性能更好的方向发展。由于现在相机的体积变小，随之散热空间也减少，温度对其的影响也较大。

目前有些相机通过空气导热将相机产品内部热量散发出去，如图1所示，为现有一通过风扇80a散热实现空气导热的相机，该相机包括相机框10a、缩小镜20a、棱镜30a、感光芯片模组50a、紧固螺钉72a以及风扇80a；相机框10a包括相连接的成像固定架11a和散热固定架12a，成像固定架11a位于散热固定架12a的一侧；缩小镜20a安装于成像固定架11a上；棱镜30a安装于成像固定架11a内，并位于缩小镜20a的上方；感光芯片模组50a安装于散热固定架12a靠近成像固定架11a的一端内；感光芯片模组50a远离棱镜30a的一侧与散热固定架12a相贴；感光芯片模组50a通过紧固螺钉72a直接固定于散热固定架12a上；风扇80a安装于散热固定架12a远离成像固定架11a的一端上。感光芯片模组50a工作时，将其产生的热量传递给散热固定架12a，同时风扇80a工作驱动外界的风吹向散热固定架12a，将热量从散热固定架12a带走，达到对相机散热的目的。但是风扇80a散热过程缓慢，散热效果不佳，持续使用相机产品时，相机产品内部积累热量现象严重，会影响相机的性能，并且会使得相机框10a发烫烫手，导致用户的使用体验感不是很好，而且有些相机出图时热燥点对温度要求很多，内部工作温度需要保持在0℃以下，风扇80a散热无法使得相机的出图热燥点达到0℃以下。

实用新型内容

针对上述的问题，本实用新型提供一种半导体制冷相机，其能对相机进行显著的制冷，保证相机的使用性能，使得相机框不会发热烫手，而且还能使得相机的出图燥热点达到0℃以下。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种半导体制冷相机，包括相机框、棱镜、滤色片、感光芯片模组、制冷半导体、缩小镜、尼龙螺柱、紧固螺钉以及风扇；

所述相机框包括相连接的成像固定架和散热固定架，所述成像固定架位于所述散热固定架的一侧；所述散热固定架具有第一端；所述棱镜、滤色片、感光芯片模组、制冷半导体沿所述成像固定架至所述散热固定架的方向依次设置；所述棱镜和所述滤色片安装于所述成像固定架内，所述感光芯片模组和所述制冷半导体安装于所述散热固定架内；所述制冷半导体具有贴装于所述感光芯片模组上的制冷端以及贴装于所述散热固定架上的发热端；所述缩小镜安装于所述成像固定架上，并位于所述棱镜的下方；所述尼龙螺柱安装于所述散热固定架上，且位于所述感光芯片模组和所述制冷半导体的周边；所述紧固螺钉穿过感光芯片模组和所述制冷半导体后螺纹连接所述尼龙螺柱；所述风扇安装于所述第一端上。

在其中一实施例中，所述散热固定架采用镁、铝或者镁铝合金制成。

在其中一实施例中，所述制冷半导体的制冷端与所述感光芯片模组之间以及所述制冷半导体的发热端与所述散热固定架之间均涂覆有导热硅脂。

在其中一实施例中，所述制冷半导体的制冷端的外边缘与所述感光芯片模组之间以及所述制冷半导体的发热端的外边缘与所述散热固定架之间通过胶水连接。

在其中一实施例中，所述第一端内设有若干固定架散热槽以及一连通各所述固定架散热槽的风扇安装槽；所述固定架散热槽位于所述风扇安装槽靠近所述成像固定架的一侧；所述风扇安装于所述风扇安装槽内。

在其中一实施例中，所述感光芯片模组面向所述制冷半导体的一侧上设有若干第一辅助散热结构，所述制冷半导体面向所述感光芯片模组的一侧上设有若干第二辅助散热结构，所述第一辅助散热结构和第二辅助散热结构一一对应设置，并相插接设置。

在其中一实施例中，所述第一辅助散热结构为芯片散热凸起，所述第二辅助散热结构为半导体散热凹槽，所述芯片散热凸起插设于所述半导体散热凹槽内。

在其中一实施例中，所述第一辅助散热结构为芯片散热凹槽，所述第二辅助散热结构为半导体散热凸起，所述半导体散热凸起插设于所述芯片散热凹槽内。

在其中一实施例中，所述尼龙螺柱靠与所述散热固定架可拆卸连接。

在其中一实施例中，还包括气泵，所述散热固定架具有第一侧和第二侧，所述第一侧和第二侧分别位于所述第一端的相对两侧，所述散热固定架上还设有泵安装槽、汇流腔以及散热气道，所述泵安装槽设置于所述第二侧上，所述汇流腔位于所述泵安装槽靠近所述第一侧的一侧；所述散热气道的数量为若干个，各所述散热气道位于所述制冷半导体和所述固定架散热槽之间，各所述散热气道的一端连通所述汇流腔，另一端连通外界；所述气泵安装于所述泵安装槽内，并连通所述汇流腔。

本实用新型的半导体制冷相机的有益效果为：

本实用新型在感光芯片模组远离棱镜的一侧设置制冷半导体，再在散热固定架远离成像固定架的一侧安装风扇，使得制冷半导体能对工作中的感光芯片模组进行快速制冷，并将感光芯片模组的热量传递给散热固定架，风扇驱动外界的风吹向散热固定架快速带走散热固定架上的热量，对散热固定架进行快速制冷，故本实用新型能实现将制冷半导体散热和风扇散热结合在相机里来对感光芯片模组进行高效的降温，不仅使相机的出图燥热点得到明显改善，能达到0℃以下，还保证了相机的使用性能，而且使得相机框也不会升温烫手；另外，通过在感光芯片模组和制冷半导体的周边设置安装于散热固定架上的尼龙螺柱，再通过紧固螺钉将感光芯片模组和制冷半导体固定于尼龙螺柱上，由于尼龙螺柱的导热系数非常低，可以防止散热固定架将热量通过紧固螺钉传导回感光芯片模组，使得感光芯片模组的散热效果进一步得到保证。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为一现有相机的剖视图；

图2为本实用新型一实施例所示的半导体制冷相机的剖视图；

图3为图2所示的半导体制冷相机的部分结构的爆炸示意图；

图4为其中一实施例中感光芯片模组和制冷半导体组成的装配体的部分结构的剖视图；

图5为另一实施例中感光芯片模组和制冷半导体组成的装配体的部分结构的剖视图；

图6为本实用新型另一实施例所示的双摄像切换机构的剖视图。

附图标记：

图1中：

10a、相机框；11a、成像固定架；12a、散热固定架；20a、缩小镜；30a、棱镜；50a、感光芯片模组；72a、紧固螺钉；80a、风扇；

图2至图6中：

10、相机框；11、成像固定架；12、散热固定架；121、第一端；122、风扇安装槽；123、固定架散热槽；124、第一侧；125、第二侧；126、泵安装槽；127、汇流腔；128、散热气道；129、架螺纹孔；20、缩小镜；30、棱镜；40、滤色片；50、感光芯片模组；51、芯片散热凸起；52、芯片散热凹槽；60、制冷半导体；61、半导体散热凹槽；62、半导体散热凸起；71、尼龙螺柱；72、紧固螺钉；73、导热硅脂；80、风扇；90、气泵。

实施方式

以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“连接于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图2和图6，为本实用新型一实施例所述的一种半导体制冷相机，包括相机框10、缩小镜20、棱镜30、滤色片40、感光芯片模组50、制冷半导体60、尼龙螺柱71以及风扇80。

相机框10包括相连接的成像固定架11和散热固定架12，成像固定架11位于散热固定架12的一侧。

散热固定架12具有第一端121、第一侧124和第二侧125，第一侧124和第二侧125分别位于第一端121的相对两侧；第一端121为散热固定架12远离成像固定架11的一端；第一端121内设有若干固定架散热槽123以及一连通各固定架散热槽123的风扇安装槽122；固定架散热槽123位于风扇安装槽122靠近成像固定架11的一侧，用于增加散热固定架12的散热面积。在本实施例中，散热固定架12采用铝材料制成，铝材料具有质轻、散热效果好的优点。当然，散热固定架12的制作材料不仅限于铝，其他能实现质轻和散热效果好的有益效果的材料也能用于本实用新型。

棱镜30、滤色片40、感光芯片模组50、制冷半导体60沿成像固定架11至散热固定架12的方向依次设置；棱镜30和滤色片40安装于成像固定架内，感光芯片模组50和制冷半导体60安装于散热固定架12内，优选将感光芯片模组50和制冷半导体60安装于散热固定架12靠近成像固定架11的一端内；缩小镜20安装于成像固定架11上，并对应棱镜30设置于棱镜30的下方。其中，缩小镜20用于缩放物体光线，棱镜用于将物体光线折射到缩小镜20进行缩放，滤色片40用于接收缩小镜20射入的物体光线，对物体光线进行色调改变，感光芯片模组用于接收穿过滤色片40的物体光线，将物体光线转化为图像。在本实施例中，优选将缩小镜20安装在成像固定架11外，缩小镜20的一端沿第一侧124至第二侧125的方向延伸至成像固定架11外，另一端安装于成像固定架11上，优选将感光芯片模组50和制冷半导体60安装于散热固定架12靠近成像固定架11的一端内。

制冷半导体60具有与感光芯片模组50贴合的制冷端以及与散热固定架12贴合的发热端；制冷半导体60的制冷端与感光芯片模组50之间以及制冷半导体60的发热端与散热固定架12之间均涂覆有导热硅脂73，导热硅脂73可以避免感光芯片模组50和制冷半导体60的制冷端之间以及制冷半导体60的发热端和散热固定架12之间产生间隙，使得导热硅脂73能将感光芯片模组50工作时产生的热量更好地传递给制冷半导体60的制冷端，以及将制冷半导体60工作时产生的热量更好地传递给散热固定架12，进而更好地实现对感光芯片模组50的散热。制冷半导体60的制冷端的外边缘与感光芯片模组50之间以及制冷半导体60的发热端的外边缘与散热固定架12之间通过胶水连接，胶水可以防止导热硅脂73从制冷半导体60的制冷端的外边缘和感光芯片模组50之间以及从制冷半导体60的发热端的外边缘和散热固定架12之间漏出。

尼龙螺柱71安装于散热固定架12上，且位于感光芯片模组50和制冷半导体60的周边，尼龙螺柱71的数量为至少两个；紧固螺钉72穿过感光芯片模组50和制冷半导体60后螺纹连接尼龙螺柱71，以将感光芯片模组50和制冷半导体60固定于散热固定架12上。尼龙螺柱71的导热系数低，可以防止散热固定架12将热量通过紧固螺钉72传导回感光芯片模组50，保证感光芯片模组50的散热效果。

在本实施例中，尼龙螺柱可拆卸固定于散热固定架12上。通过设置尼龙螺柱71可拆卸固定于散热固定架12上，可以方便尼龙螺柱71的更换。

在本实施例中，尼龙螺柱71与散热固定架12通过螺纹连接的方式相连接，散热固定架12上对应尼龙螺柱71设置架螺纹孔129，尼龙螺柱71靠近散热固定架12的一端设置与架螺纹孔129相配合的外螺纹，尼龙螺柱71靠近散热固定架12的一端插入至架螺纹孔129内，并与架螺纹孔129螺纹配合。

在其他可行的实施例中，可设置尼龙螺柱71与散热固定架12通过卡接的方式相连接。例如，散热固定架12上对应尼龙螺柱71设置架卡接孔，尼龙螺柱71靠近散热固定架12的一端卡固于架卡接孔内。

风扇80安装于风扇安装槽122内。风扇80可以驱动外界的风吹向散热固定架12，使风快速带走散热固定架12的热量，进一步实现对感光芯片模组50以及相机框10的快速降温，降低相机的出图热燥点，保证相机的工作性能，并使得相机框10不烫手。

在其中一可行的实施例中，可在感光芯片模组50面向制冷半导体60的一侧上设置若干第一辅助散热结构，在制冷半导体60面向感光芯片模组50的一侧上设置若干第二辅助散热结构，第一辅助散热结构和第二辅助散热结构一一对应设置，并相插接设置。第一辅助散热结构和第二辅助散热结构可以增加感光芯片模组50和制冷半导体60的接触面积，使得制冷半导体60能更好地对感光芯片模组50降温。例如，如图4所示，第一辅助散热结构为芯片散热凸起51，第二辅助散热结构为半导体散热凹槽61，芯片散热凸起51插设于半导体散热凹槽61内；又例如，如图5所示，第一辅助散热结构为芯片散热凹槽52，第二辅助散热结构为半导体散热凸起62。

在其中一可行的实施例中，如图6所示，半导体制冷相机还包括气泵90，散热固定架12上还设有泵安装槽126、汇流腔127以及散热气道128，泵安装槽126设置于第二侧125上，汇流腔127位于泵安装槽126靠近第一侧124的一侧，并连通气泵90；散热气道128的数量为若干个，各散热气道128位于制冷半导体60和固定架散热槽123之间，各散热气道128的一端连通汇流腔127，另一端连通外界。气泵90和散热气道128可以辅助风扇80进一步加强对散热固定架12的散热效果，进一步使得相机框10不易发烫。由于外在环境的影响，当察觉到散热固定架12在风扇80的制冷下降温没有达到预期效果时，启动气泵90，气泵90工作驱动外界的空气进入到散热气道128内，散热固定架12的一部分热量会通过散热气道128内的空气带走，达到辅助风扇80降低散热固定架12的温度的目的。当风扇80损坏无法工作时，可以启动气泵90，通过气泵将外界空气泵入至散热气道内来对散热固定架12进行散热。

本实用新型在感光芯片模组50远离棱镜30的一侧设置制冷半导体60，再在散热固定架12远离成像固定架11的一侧安装风扇80，使得制冷半导体60能对工作中的感光芯片模组50进行快速制冷，并将感光芯片模组50的热量传递给散热固定架12，风扇80驱动外界的风吹向散热固定架12快速带走散热固定架12上的热量，对散热固定架12进行快速制冷，故本实用新型能实现将制冷半导体60散热和风扇80散热结合在相机里来对感光芯片模组50进行高效的降温，不仅使相机的出图燥热点得到明显改善，还保证了相机的使用性能，而且使得相机框10也不会变得烫手；另外，通过在感光芯片模组50和制冷半导体60的周边设置安装于散热固定架12上的尼龙螺柱71，再通过紧固螺钉72将感光芯片模组50和制冷半导体60固定于尼龙螺柱71上，由于尼龙螺柱71的导热系数非常低，可以防止散热固定架12将热量通过紧固螺钉72传导回感光芯片模组50，使得感光芯片模组50的散热效果进一步得到保证。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种半导体制冷相机，其特征在于，包括相机框、棱镜、滤色片、感光芯片模组、制冷半导体、缩小镜、尼龙螺柱、紧固螺钉以及风扇；

所述相机框包括相连接的成像固定架和散热固定架，所述成像固定架位于所述散热固定架的一侧；所述散热固定架具有第一端；所述棱镜、滤色片、感光芯片模组、制冷半导体沿所述成像固定架至所述散热固定架的方向依次设置；所述棱镜和所述滤色片安装于所述成像固定架内，所述感光芯片模组和所述制冷半导体安装于所述散热固定架内；所述制冷半导体具有贴装于所述感光芯片模组上的制冷端以及贴装于所述散热固定架上的发热端；所述缩小镜安装于所述成像固定架上，并位于所述棱镜的下方；所述尼龙螺柱安装于所述散热固定架上，且位于所述感光芯片模组和所述制冷半导体的周边；所述紧固螺钉穿过感光芯片模组和所述制冷半导体后螺纹连接所述尼龙螺柱；所述风扇安装于所述第一端上。

2.根据权利要求1所述的半导体制冷相机，其特征在于，所述散热固定架采用镁、铝或者镁铝合金制成。

3.根据权利要求1所述的半导体制冷相机，其特征在于，所述制冷半导体的制冷端与所述感光芯片模组之间以及所述制冷半导体的发热端与所述散热固定架之间均涂覆有导热硅脂。

4.根据权利要求3所述的半导体制冷相机，其特征在于，所述制冷半导体的制冷端的外边缘与所述感光芯片模组之间以及所述制冷半导体的发热端的外边缘与所述散热固定架之间通过胶水连接。

5.根据权利要求1所述的半导体制冷相机，其特征在于，所述第一端内设有若干固定架散热槽以及一连通各所述固定架散热槽的风扇安装槽；所述固定架散热槽位于所述风扇安装槽靠近所述成像固定架的一侧；所述风扇安装于所述风扇安装槽内。

6.根据权利要求1所述的半导体制冷相机，其特征在于，所述感光芯片模组面向所述制冷半导体的一侧上设有若干第一辅助散热结构，所述制冷半导体面向所述感光芯片模组的一侧上设有若干第二辅助散热结构，所述第一辅助散热结构和第二辅助散热结构一一对应设置，并相插接设置。

7.根据权利要求6所述的半导体制冷相机，其特征在于，所述第一辅助散热结构为芯片散热凸起，所述第二辅助散热结构为半导体散热凹槽，所述芯片散热凸起插设于所述半导体散热凹槽内。

8.根据权利要求6所述的半导体制冷相机，其特征在于，所述第一辅助散热结构为芯片散热凹槽，所述第二辅助散热结构为半导体散热凸起，所述半导体散热凸起插设于所述芯片散热凹槽内。

9.根据权利要求1所述的半导体制冷相机，其特征在于，所述尼龙螺柱靠与所述散热固定架可拆卸连接。

10.根据权利要求5所述的半导体制冷相机，其特征在于，还包括气泵，所述散热固定架具有第一侧和第二侧，所述第一侧和第二侧分别位于所述第一端的相对两侧，所述散热固定架上还设有泵安装槽、汇流腔以及散热气道，所述泵安装槽设置于所述第二侧上，所述汇流腔位于所述泵安装槽靠近所述第一侧的一侧；所述散热气道的数量为若干个，各所述散热气道位于所述制冷半导体和所述固定架散热槽之间，各所述散热气道的一端连通所述汇流腔，另一端连通外界；所述气泵安装于所述泵安装槽内，并连通所述汇流腔。