CN220307282U - 一种制冷相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷相机，包括形成有容腔的外壳，容腔内设置有图像传感器电路板，图像传感器电路板的后侧设置有制冷器、前侧设置有多个由前向后布置的装配部件，靠近图像传感器电路板的装配部件与图像传感器电路板之间设置有用于减少两者接触面积的第一凸起结构，和/或，相邻两个装配部件之间设置有用于减少两者接触面积的第二凸起结构，以减缓制冷器发出的冷量经由装配部件向外传递。应用本实用新型能够通过减少图像传感器电路板与装配部件之间的接触面积和/或减少装配部件之间的接触面积而减少冷量浪费，在提高制冷效率的同时也避免了增加过多的散热部件，成本低、结构简便。

Description

一种制冷相机

技术领域

本实用新型涉及图像采集设备技术领域，具体涉及一种制冷相机。

背景技术

相机图像传感器在使用过程中随着温度升高，噪声增大，图像质量变差。为此，需要对图像传感器电路板进行制冷，以降低图像噪声，提高信噪比，提高图像质量。

现有技术中一般采用制冷器对图像传感器电路板进行制冷，制冷器具有冷端和热端，其冷端通过导热结构向图像传感器电路板释放冷量，其热端通过散热结构向外部散热。现有技术中的制冷方案一般重点关注热端的散热结构，通过增加水冷管、涡流管、大功率风扇、吸热仓的方式来提高散热效率，但这些结构往往会使得整机结构尺寸变大、结构复杂、成本高。另外，使用大功率风扇会引起振动进而影响成像质量。

实用新型内容

本实用新型旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提供了一种制冷相机。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种制冷相机，包括形成有容腔的外壳，所述容腔内设置有图像传感器电路板，所述图像传感器电路板的后侧设置有制冷器、前侧设置有多个由前向后布置的装配部件，靠近所述图像传感器电路板的装配部件与图像传感器电路板之间设置有用于减少两者接触面积的第一凸起结构，和/或，相邻两个装配部件之间设置有用于减少两者接触面积的第二凸起结构，以减缓制冷器发出的冷量经由装配部件向外传递。

应用本实用新型具有以下有益效果：本实用新型从如何减少冷端冷量浪费的角度进行设计，在靠近图像传感器电路板的装配部件与图像传感器电路板之间和/或在相邻两个装配部件之间设置凸起结构，利用凸起结构减少装配部件与图像传感器和/或相邻两个装配部件之间的接触面积。这样可减少冷量由图像传感器电路板向装配部件传递，进而减少冷量经由装配部件向外传递。在提高制冷效率的同时也避免了增加过多的散热部件(对现有的装配部件进行结构改进即可)，成本低、结构简便。

可选的，所述装配部件包括镜头转接件和模组前盖，并且所述模组前盖位于镜头转接件与图像传感器电路板之间。

可选的，所述装配部件还包括转接板，并且所述转接板位于模组前盖与图像传感器电路板之间，所述模组前盖位于转接板与镜头转接件之间。

可选的，所述第一凸起结构为形成于转接板且位于转接板与图像传感器电路板之间的第一凸柱，所述第二凸起结构包括形成于模组前盖且位于模组前盖与转接板之间的第一凸台以及形成于模组前盖且位于模组前盖与镜头转接件之间的第一环状凸出围边。

可选的，所述第一凸起结构为形成于模组前盖且位于模组前盖与图像传感器电路板之间的第二凸柱，所述第二凸起结构为形成于模组前盖且位于模组前盖与镜头转接件之间的第二环状凸出围边。

可选的，所述模组前盖与外壳之间设置有用于减少两者接触面积的第三凸起结构。通过设置第三凸起结构可减少模组前盖与外壳之间的接触面积，减少冷量经由装配部件向外壳传递。

可选的，所述第一凸起结构设置有第一螺纹孔，靠近所述图像传感器电路板的装配部件与图像传感器电路板通过螺钉旋入所述第一螺纹孔而螺纹连接；和/或，所述第二凸起结构设置有第二螺纹孔，相邻所述装配部件通过螺钉旋入所述第二螺纹孔而螺纹连接。现有技术中为了防止冷量传递，一般会在图像传感器电路板与装配部件之间、两个相邻的装配部件之间设置塑料隔热结构，这样不仅使得整体相机的尺寸沿前后方向上增大，还会使得装配操作更复杂。采用本申请这一方案，在局部形成的凸起结构上设置供螺栓穿过的通孔，一方面省去上述的塑料隔热结构，可减小相机整体尺寸、使得装配操作更为简便，同时EMC性能更佳；另一方面可利用凸起结构的强度高这一优势保证螺纹连接的稳定性。

可选的，所述容腔内还设置有：散热片，其定位于制冷器的热端；以及，环形框体，其套设在图像传感器电路板的外部且采用低导热材质；其中，所述环形框体的前端面与装配部件密封贴合，所述环形框体的后端面与散热片密封贴合，并且所述环形框体、散热片和装配部件配合形成冷腔，所述图像传感器电路板和制冷器位于所述冷腔内。通过设置散热片和环形框体，利用两者和装配部件配合将图像传感器电路板和制冷器环绕包围(也即形成冷腔并使得图像传感器和制冷器位于冷腔内)，这样可进一步减少冷量向冷腔外部传递，提高制冷效率。

可选的，所述制冷器通过导热双面胶粘接固定于散热片。现有技术一般采用螺钉锁付夹紧的方式来固定安装制冷器，该种方案装配复杂且容易导致制冷器破裂损坏，应用本申请这一方案可简化制冷器的固定安装方式，减小了相机整体的尺寸，同时避免了制冷器破碎损坏的情况。

可选的，所述冷腔内设置有干燥剂。考虑到制冷可能会引起相机内部温度低于外部温度，这种情况下会造成相机内部发生冷凝形成水汽，为避免影响到电子线路，通过设置干燥剂可及时吸湿、减少水汽。

本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本实用新型最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本实用新型技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型实施例提供的一种制冷相机的剖视图；

图2为实施例装配部件的爆炸图一；

图3为实施例装配部件的爆炸图二；

图4为图1中A部分的放大示意图；

图5为图1中B部分的放大示意图；

图6为图1中C部分的放大示意图；

图7为实施例环形框体、装配部件与散热片的爆炸图。

其中，1.外壳，2.图像传感器电路板，3.制冷器，30.导热垫，4.散热片，40.导热双面胶，5.转接板，50.第一凸柱，6.模组前盖，60.第一凸台，61.第一环状凸出围边，62.凸块，7.镜头转接件，8.环形框体，9.干燥剂。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。基于实施方式中的实施例，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本申请公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。

实施例：本实施例提供了一种制冷相机，如图1、图2和图3中所示，该制冷相机包括外壳1，外壳1内形成有容腔，容腔内安装有图像传感器电路板2和多个装配部件。为了对图像传感器制冷，本实施例中还在容腔内安装有制冷器3，制冷器3的冷端与图像传感器电路板2的后侧连接以向图像传感器电路板2散发冷量，制冷器3的热端与冷端相对设置，其热端向外散热。制冷器在工作时利用热-电效应，通电后冷端温度降低并从外界吸热(制冷)，热端温度升高并向外界散热，制冷器为现有产品，可直接采买。装配部件设置在图像传感器电路板2的前侧，并且多个装配部件由前向后布置。本实施例中所述的“前”、“后”是指该制冷相机在工作时，镜头朝向为前，相应的与镜头朝向相反的方向为后。本实施例中的装配部件设置有三个，三个装配部件由前向后分别为镜头转接件7、模组前盖6和转接板5。本实施例提供的该制冷相机重点在于对装配部件与图像传感器电路板2之间的装配结构进行了改进，具体的，现有技术中一般会在装配部件与图像传感器之间设置具有隔热功能的塑料隔热结构，以减少冷量从图像传感器向装配部件传递。本实施例中在转接板5与图像传感器电路板2之间设置有第一凸起结构，结合图4中所示，通过设置第一凸起结构可在图像传感器电路板2与转接板5之间形成间隙L₁，减少转接板5与图像传感器电路板2的接触面积，从而减缓冷量向转接板5传递。进一步的，本实施例中还在模组前盖6与转接板5之间、模组前盖6与镜头转接件7之间均设置有第二凸起结构。相应的，结合图5和图6中所示，第二凸起结构能够在模组前盖6与转接板5之间形成间隙L₂以及在模组前盖6与镜头转接件7之间形成间隙L₄，相应的减少接触面积。通过上述设置，可减缓冷量经由装配部件向外传递。同时，由于镜头转接件7直接与外界环境接触，因此减少冷量向镜头转接件7传递对减缓冷量传递具有较好的作用。

本实用新型从如何减少冷端冷量浪费的角度进行设计，在转接板5与图像传感器电路板2之间以及在相邻两个装配部件之间设置凸起结构，利用凸起结构减少装配部件与图像传感器和相邻两个装配部件之间的接触面积。这样可减少冷量由图像传感器电路板2向装配部件传递，进而减少冷量经由装配部件向外传递。在提高制冷效率的同时也避免了增加过多的散热部件(对现有的装配部件进行结构改进即可)，成本低、结构简便。

容易理解的是，沿冷量的传递路径上(图像传感器电路板2、转接板5、模组前盖6、镜头转接件7)，只需要在上述四个部件中的相邻两个部件之间设置凸起结构即可减少相应的相邻两个部件之间的接触面积，就能起到减缓冷量传递的作用。因此在其它的实施方式中，也可以仅在靠近图像传感器电路板的装配部件与图像传感器电路板之间设置第一凸起结构，或者仅在任意两个相邻的装配部件之间设置第二凸起结构。另外还需要说明的是，在其它一些实施方式中，装配部件也可以仅包括镜头转接件和模组前盖，也即不设置转接板(转接板的作用是防止图像传感器电路板局部受压过大造成损坏)。在这种情况下，靠近图像传感器电路板的装配部件就是模组前盖，那么模组前盖与图像传感器电路板之间设置前述的第一凸起结构即可。在另外一些实施方式中，制冷相机中的镜头转接件和模组前盖还会一体成型设置，这种情况下，仅需要在模组前盖与图像传感器电路板之间设置第一凸起结构即可。

如图2和图3中所示，本实施例中的第一凸起结构为形成于转接板5且位于转接板5与图像传感器电路板2之间的第一凸柱50，第二凸起结构包括形成于模组前盖6且位于模组前盖6与转接板5之间的第一凸台60以及形成于模组前盖6且位于模组前盖6与镜头转接件7之间的第一环状凸出围边61。采用这样的方案便于第一凸起结构和第二凸起结构的加工制造。在另外的实施方式中，也可以在图像传感器电路板上加工制成第一凸起结构，或者是在转接板上加工制造形成第二凸起结构，或者是在镜头转接件上加工制造形成第二凸起结构。如前所述，如果装配部件仅包括模组前盖和镜头转接件的话，则第一凸起结构为形成于模组前盖且位于模组前盖与图像传感器电路板之间的第二凸柱(可与第一凸柱结构相同，此处为了便于描述区分)，第二凸起结构为形成于模组前盖且位于模组前盖与镜头转接件之间的第二环状凸出围边(可与第一环状凸出围边结构相同，此处为了便于描述区分)。

结合图1所示，本实施例中的第一凸柱50设置有螺纹孔，使用螺钉穿过图像传感器电路板2上的通孔并旋入螺纹孔就能够将转接板5与图像传感器电路板2螺纹连接在一起。第一凸台60也设置有螺纹孔，为便于描述，将第一凸柱50上设置的螺纹孔称为第一螺纹孔，将设置于第一凸台60上的螺纹孔称为第二螺纹孔。同样的，也使用螺钉旋入第二螺纹孔将转接板5与模组前盖6螺纹连接。另外，模组前盖6与镜头转接件7也螺纹连接在一起。如前述介绍，现有技术中为了防止冷量传递，一般会在图像传感器电路板2与装配部件之间、两个相邻的装配部件之间设置塑料隔热结构，这样不仅使得整体相机的尺寸沿前后方向上增大，还会使得装配操作更复杂。采用本申请这一方案，在局部形成的凸起结构上设置供螺栓穿过的通孔，一方面省去上述的塑料隔热结构，可减小相机整体尺寸、使得装配操作更为简便，同时EMC性能更佳；另一方面可利用凸起结构的强度高这一优势保证螺纹连接的稳定性。

结合图1、图2和图6中所示，本实施例中进一步的还在模组前盖6与外壳1之间设置有用于减少两者接触面积的第三凸起结构，具体的，第三凸起结构为形成于模组前盖6上的凸块62。通过设置第三凸起结构可在模组前盖6与外壳1之间沿前后方向形成间隙L₃，从而减少模组前盖6与外壳1之间的接触面积，减少冷量经由装配部件向外壳1传递。由于外壳1直接与外界环境接触，因此减少冷量向外壳1传递对减缓冷量传递具有较好的作用。

进一步的，结合图1和图7中所示，除了设置凸起结构减缓冷量经由装配部件向外传递(由后向前方向上)之外，本实施例提供的制冷相机还通过设置散热片4以及环形框体8形成一个能够包围图像传感器电路板2和制冷器3的冷腔，使冷量也不容易经由侧部或后部经由外壳1向外传递。具体的，本实施例中还在容腔内设置有散热片4和环形框体8，其中，散热片4定位于制冷器3的热端，环形框体8套设在图像传感器电路板2的外部。环形框体8的前端面与装配部件密封贴合，环形框体8的后端面与散热片4密封贴合，通过环形框体8、散热片4和装配部件配合形成冷腔，图像传感器电路板2和制冷器3位于冷腔内。通过设置散热片4和环形框体8，利用两者和装配部件配合将图像传感器电路板2和制冷器3环绕包围(也即形成冷腔并使得图像传感器和制冷器3位于冷腔内)，这样可进一步减少冷量向冷腔外部传递，提高制冷效率。本实施例中的环形框体8采用不锈钢材质制成，可选的，也可以使用隔热塑料、木材等其他低导热材质制成。本实施例中的环形框体8具有关于其纵轴线大致对称的形状，其大体呈方形，其具体形状根据制冷相机的整体结构设计相关，因此在其它的实施方式中也可以是圆形或其他形状。

进一步的，在安装方式上，本实施例中的制冷器3通过导热双面胶40粘接固定于散热片4，相较于现有技术中螺钉锁付夹紧制冷器的安装方式，本实施例提供的该粘接固定方式避免了损坏制冷器，同时减小了相机整体的尺寸且操作方便。另外，本实施例中制冷器3的冷端通过导热垫30与图像传感器电路板2接触，冷量经由导热垫30直接传递给图像传感器电路板2，制冷效率更高。采用导热垫30和导热双面胶40的目的是利用其弹性形变特质消除制冷器与图像传感器电路板及散热片之间的微小空隙，提升冷量传递效果以及散热效果。本实施例中采用的导热双面胶40为超薄型产品，一方面尽可能减少制冷相机沿前后方向上的尺寸，另一方面尽可能提升冷量传递效果以及散热效率。

另外，考虑到制冷可能会引起相机内部温度低于外部温度，这种情况下会造成相机内部发生冷凝形成水汽，为避免影响到电子线路，本实施例中在冷腔内放置有干燥剂9，通过设置干燥剂9可及时吸湿、减少水汽。本实施例中的干燥剂9选用木纤维干燥剂，相较于使用PET袋子包装的分子筛干燥剂而言，木纤维干燥剂占用空间更小、可选的使用位置更多。容易理解的是，在其它的实施方式中，也可以选择上述的分子筛干燥剂或者其他类型的干燥剂。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种制冷相机，包括形成有容腔的外壳(1)，所述容腔内设置有图像传感器电路板(2)，所述图像传感器电路板(2)的后侧设置有制冷器(3)、前侧设置有多个由前向后布置的装配部件，其特征在于，靠近所述图像传感器电路板(2)的装配部件与图像传感器电路板(2)之间设置有用于减少两者接触面积的第一凸起结构，和/或，相邻两个装配部件之间设置有用于减少两者接触面积的第二凸起结构，以减缓制冷器(3)发出的冷量经由装配部件向外传递。

2.如权利要求1所述的制冷相机，其特征在于，所述装配部件包括镜头转接件(7)和模组前盖(6)，并且所述模组前盖(6)位于镜头转接件(7)与图像传感器电路板(2)之间。

3.如权利要求2所述的制冷相机，其特征在于，所述装配部件还包括转接板(5)，并且所述转接板(5)位于模组前盖(6)与图像传感器电路板(2)之间，所述模组前盖(6)位于转接板(5)与镜头转接件(7)之间。

4.如权利要求3所述的制冷相机，其特征在于，所述第一凸起结构为形成于转接板(5)且位于转接板(5)与图像传感器电路板(2)之间的第一凸柱(50)，所述第二凸起结构包括形成于模组前盖(6)且位于模组前盖(6)与转接板(5)之间的第一凸台(60)以及形成于模组前盖(6)且位于模组前盖(6)与镜头转接件(7)之间的第一环状凸出围边(61)。

5.如权利要求2所述的制冷相机，其特征在于，所述第一凸起结构为形成于模组前盖且位于模组前盖与图像传感器电路板之间的第二凸柱，所述第二凸起结构为形成于模组前盖且位于模组前盖与镜头转接件之间的第二环状凸出围边。

6.如权利要求2至5中任一项所述的制冷相机，其特征在于，所述模组前盖(6)与外壳(1)之间设置有用于减少两者接触面积的第三凸起结构。

7.如权利要求1至5中任一项所述的制冷相机，其特征在于，所述第一凸起结构设置有第一螺纹孔，靠近所述图像传感器电路板(2)的装配部件与图像传感器电路板(2)通过螺钉旋入所述第一螺纹孔而螺纹连接；

和/或，所述第二凸起结构设置有第二螺纹孔，相邻所述装配部件通过螺钉旋入所述第二螺纹孔而螺纹连接。

8.如权利要求1所述的制冷相机，其特征在于，所述容腔内还设置有：

散热片(4)，其定位于制冷器(3)的热端；以及，

环形框体(8)，其套设在图像传感器电路板(2)的外部且采用低导热材质；

其中，所述环形框体(8)的前端面与装配部件密封贴合，所述环形框体(8)的后端面与散热片(4)密封贴合，并且所述环形框体(8)、散热片(4)和装配部件配合形成冷腔，所述图像传感器电路板(2)和制冷器(3)位于所述冷腔内。

9.如权利要求8所述的制冷相机，其特征在于，所述制冷器(3)通过导热双面胶(40)粘接固定于散热片(4)。

10.如权利要求8所述的制冷相机，其特征在于，所述冷腔内设置有干燥剂(9)。