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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kameras und insbesondere eine omnidirektionale Kamera, die mit mehreren Kameras versehen ist und die ein Bild einer omnidirektionalen Ansicht aufnimmt.
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In den letzten Jahren sind mit zunehmender Verbreitung eines Navigationssystems nicht nur Ortsinformationen als Informationen einer elektronischen Karte, sondern auch Bildinformationen eines Ziels, eines Gebäudes, einer Landschaft um eine Straße und andere erforderlich geworden. Somit wird die Messung zur Erfassung der Ortsdaten als Karteninformationen ausgeführt und werden gleichzeitig Bilddaten durch eine omnidirektionale Kamera erfasst.
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Das Dokument
WO 2005/048 586 A1 beschreibt eine omnidirektionale Kamera, die einen Kameraeinbaurahmen aus einem zylindrischen Hohlkörper und zwei oder mehr erste Befestigungsblöcke, die eine erste Linseneinheit in einer horizontalen Stellung halten und aus einer horizontalen Richtung in den Kameraeinbaurahmen eingebaut sind, umfasst.
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Mit zunehmender Auflösung einer omnidirektionalen Kamera wird in den letzten Jahren versucht, die Anzahl der Pixel zu erhöhen und außerdem die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der ein Bildaufnahmeelement photographiert. Andererseits wird mit der Realisierung einer hohen Anzahl von Pixeln von dem Bildaufnahmeelement viel Wärme erzeugt und wird außerdem mit zunehmender Geschwindigkeit, mit der photographiert wird, viel Wärme von einem elektronischen Bauelement und von einer elektronischen Schaltung, die das von dem Bildaufnahmeelement ausgegebene Bildaufnahmesignal verarbeitet, erzeugt. Insbesondere erzeugt die omnidirektionale Kamera viel Wärme, da sie einteilig mehrere Kameras aufnimmt, wobei die Wärmequellen ferner auf begrenztem Raum konzentriert sind, so dass die effektive Freisetzung der Wärme ein wichtiges Problem darstellt.
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Ferner wird die omnidirektionale Kamera allgemein im Außeneinsatz verwendet, wobei die Wärmefreisetzung stark durch eine Verwendungsumgebung beeinflusst wird. Insbesondere sind die Verwendung bei hoher Temperatur und ferner unter direktem Sonnenlicht für die omnidirektionale Kamera eine raue Umgebung, so dass sie in einigen Fällen wegen der hohen Temperatur nicht normal funktionieren kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine omnidirektionale Kamera zu schaffen, bei der die Wärmeabstrahlung von einem Wärme erzeugenden Bauelement erleichtert wird und in einer Umgebung mit hohen Temperaturen ein stabiler Betrieb ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine omnidirektionale Kamera nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe umfasst eine omnidirektionale Kamera der Erfindung einen Kameraeinbaurahmen aus einem zylindrischen Hohlkörper, zwei oder mehr erste Befestigungsblöcke, die eine erste Linseneinheit in einer horizontalen Stellung halten und aus einer horizontalen Richtung in den Kameraeinbaurahmen eingebaut sind, und erste Leiterplatten, die an den inneren Endflächen der ersten Befestigungsblöcke vorgesehen sind, wobei in der omnidirektionalen Kamera der Kameraeinbaurahmen und die ersten Befestigungsblöcke aus Materialien mit guten Wärmeübertragungseigenschaften bestehen, wobei die erste Leiterplatte eine Erdungsschicht aufweist, die auf einer anliegenden Oberfläche in Bezug auf den jeweiligen ersten Befestigungsblock gebildet ist, und wobei auf der optischen Achse der ersten Linseneinheit ein erstes Bildaufnahmeelement angeordnet ist, wobei über die Erdungsschicht die von dem ersten Bildaufnahmeelement erzeugte Wärme von dem jeweiligen ersten Befestigungsblock und von dem Kameraeinbaurahmen abgestrahlt wird.
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Ferner umfasst die omnidirektionale Kamera der Erfindung einen zweiten Befestigungsblock, der eine zweite Linseneinheit in vertikaler Stellung hält und in der Weise eingebaut ist, dass er ein oberes Ende des Kameraeinbaurahmens bedeckt, und eine zweite Leiterplatte, die an einer inneren Endoberfläche des zweiten Befestigungsblocks vorgesehen ist, wobei in der omnidirektionalen Kamera der zweite Befestigungsblock aus einem Material mit guten Wärmeübertragungseigenschaften besteht, wobei die zweite Leiterplatte eine Erdungsschicht aufweist, die an einer anliegenden Oberfläche in Bezug auf den zweiten Befestigungsblock gebildet ist und wobei auf der optischen Achse der zweiten Linseneinheit ein zweites Bildaufnahmeelement angeordnet ist, wobei die Wärme von dem zweiten Bildaufnahmeelement über die Erdungsschicht von dem zweiten Befestigungsblock und von dem Kameraeinbaurahmen abgestrahlt wird.
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Ferner ist in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung an einem unteren Ende des Kameraeinbaurahmens ein unteres Gehäuse vorgesehen, das aus einem Material mit guten Wärmeübertragungseigenschaften besteht, wobei in dem unteren Gehäuse eine integrierte Bildverarbeitungsschaltung aufgenommen ist, wobei die integrierte Bildverarbeitungsschaltung über ein Wärmeübertragungselement mit dem unteren Gehäuse in Kontakt steht und wobei die Wärme von der integrierten Bildverarbeitungseinheit von dem unteren Gehäuse über das Wärmeübertragungselement abgestrahlt wird.
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Ferner ist in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung ein Wärmeübertragungsabschnitt von dem unteren Gehäuse vorstehend einteilig vorgesehen, wobei das Wärmeübertragungselement zwischen dem Wärmeübertragungsabschnitt und der integrierten Bildverarbeitungsschaltung vorgesehen ist.
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Ferner weisen in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung die erste Linseneinheit und die zweite Linseneinheit eine flüssigkeitsdichte Konstruktion auf, wobei die ersten Befestigungsblöcke, der zweite Befestigungsblock und das untere Gehäuse flüssigkeitsdicht in den Kameraeinbaurahmen eingebaut sind und wobei die ersten Befestigungsblöcke, der zweite Befestigungsblock und das untere Gehäuse eine flüssigkeitsdichte Konstruktion bilden.
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Ferner sind in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung an dem Kameraeinbaurahmen und/oder an dem zweiten Befestigungsblock Wärmeabstrahlrippen gebildet.
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Ferner ist in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung die flüssigkeitsdichte Konstruktion in einer Wärmeschutzabdeckung mit guter Belüftung aufgenommen.
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Darüber hinaus ist in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung zwischen der Wärmeschutzabdeckung und dem Kameraeinbaurahmen ein Wärmedämmabschnitt vorgesehen, wobei die Wärmeschutzabdeckung und der Kameraeinbaurahmen thermisch voneinander isoliert sind.
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In Übereinstimmung mit der Erfindung umfasst die omnidirektionale Kamera einen Kameraeinbaurahmen aus einem zylindrischen Hohlkörper, zwei oder mehr erste Befestigungsblöcke, die eine erste Linseneinheit in einer horizontalen Stellung halten und aus einer horizontalen Richtung in den Kameraeinbaurahmen eingebaut sind, und erste Leiterplatten, die an den inneren Endflächen der ersten Befestigungsblöcke vorgesehen sind, wobei in der omnidirektionalen Kamera der Kameraeinbaurahmen und die ersten Befestigungsblöcke aus Materialien mit guten Wärmeübertragungseigenschaften bestehen, wobei die erste Leiterplatte eine Bodenfläche aufweist, die auch als eine Erdungsschicht ausgebildet sein kann, die auf einer anliegenden Oberfläche in Bezug auf den ersten Befestigungsblock gebildet ist, und wobei auf der optischen Achse der ersten Linseneinheit ein erstes Bildaufnahmeelement angeordnet ist, wobei die von dem ersten Bildaufnahmeelement erzeugte Wärme von dem ersten Befestigungsblock und von dem Kameraeinbaurahmen über die Bodenfläche abgestrahlt wird. Im Ergebnis wird die Wärme von dem im Innern aufgenommenen Bildaufnahmeelement zu den ersten Befestigungsblöcken und zu dem Kameraeinbaurahmen übertragen. Somit wird die Wärme effektiv freigesetzt und wird die Wärme nicht im Innern angesammelt.
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Ferner umfasst die omnidirektionale Kamera der Erfindung einen zweiten Befestigungsblock, der eine zweite Linseneinheit in vertikaler Stellung hält und in der Weise eingebaut ist, dass er ein oberes Ende des Kameraeinbaurahmens bedeckt, und eine zweite Leiterplatte, die an einer inneren Endoberfläche des zweiten Befestigungsblocks vorgesehen ist, wobei in der omnidirektionalen Kamera der zweite Befestigungsblock aus einem Material mit guten Wärmeübertragungseigenschaften besteht, wobei die zweite Leiterplatte eine Bodenfläche aufweist, die auch als eine Erdungsschicht ausgebildet sein kann, die an einer anliegenden Oberfläche in Bezug auf den zweiten Befestigungsblock gebildet ist und wobei auf der optischen Achse der zweiten Linseneinheit ein zweites Bildaufnahmeelement angeordnet ist, wobei die Wärme von dem zweiten Bildaufnahmeelement von dem zweiten Befestigungsblock und von dem Kameraeinbaurahmen über die Bodenfläche abgestrahlt wird. Im Ergebnis wird die von dem im Innern aufgenommenen Bildaufnahmeelement erzeugte Wärme zu dem zweiten Befestigungsblock und zu dem Kameraeinbaurahmen übertragen. Somit wird die Wärme effektiv freigesetzt und wird die Wärme nicht im Innern angesammelt.
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Ferner ist in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung an einem unteren Ende des Kameraeinbaurahmens ein unteres Gehäuse vorgesehen, das aus einem Material mit guten Wärmeübertragungseigenschaften besteht, wobei in dem unteren Gehäuse eine integrierte Bildverarbeitungsschaltung aufgenommen ist, wobei die integrierte Bildverarbeitungsschaltung über ein Wärmeübertragungselement mit dem unteren Gehäuse in Kontakt steht und wobei die Wärme von der integrierten Bildverarbeitungseinheit von dem unteren Gehäuse über das Wärmeübertragungselement abgestrahlt wird. Im Ergebnis kann die von der integrierten Bildverarbeitungsschaltung erzeugte Wärme effektiv freigesetzt werden, ohne im Innern angesammelt zu werden.
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Ferner ist in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung ein Wärmeübertragungsabschnitt von dem unteren Gehäuse vorstehend einteilig vorgesehen, wobei das Wärmeübertragungselement zwischen dem Wärmeübertragungsabschnitt und der integrierten Bildverarbeitungsschaltung vorgesehen ist. Im Ergebnis kann die von der integrierten Bildverarbeitungsschaltung erzeugte Wärme effektiv zu dem unteren Gehäuse übertragen werden.
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Ferner weisen in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung die erste Linseneinheit und die zweite Linseneinheit eine flüssigkeitsdichte Konstruktion auf, wobei die ersten Befestigungsblöcke, der zweite Befestigungsblock und das untere Gehäuse flüssigkeitsdicht in den Kameraeinbaurahmen eingebaut sind und wobei die ersten Befestigungsblöcke, der zweite Befestigungsblock und das untere Gehäuse eine flüssigkeitsdichte Konstruktion bilden. Im Ergebnis sind der flüssigkeitsdichte Behälter, der die erste Linseneinheit, die zweite Linseneinheit und anderes aufnimmt, und eine Abdeckung nicht erforderlich, was die Miniaturisierung ermöglicht.
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Ferner sind in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung an dem Kameraeinbaurahmen und/oder an dem zweiten Befestigungsblock Wärmeabstrahlrippen gebildet. Im Ergebnis kann die von den ersten Befestigungsblöcken, von dem zweiten Befestigungsblock und von dem Kameraeinbaurahmen übertragene Wärme effektiv abgestrahlt werden.
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Ferner ist in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung die flüssigkeitsdichte Konstruktion in einer Wärmeschutzabdeckung mit guter Belüftung aufgenommen. Im Ergebnis wird das direkte Sonnenlicht durch die Wärmeschutzabdeckung abgehalten, wobei selbst unter dem direkten Sonnenlicht im Außeneinsatz ein stabiler Betrieb erhalten werden kann.
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Darüber hinaus ist in der omnidirektionalen Kamera der Erfindung zwischen der Wärmeschutzabdeckung und dem Kameraeinbaurahmen ein Wärmedämmabschnitt vorgesehen, wobei die Wärmeschutzabdeckung und der Kameraeinbaurahmen thermisch voneinander isoliert sind. Im Ergebnis wird die Wärme des direkten Sonnenlichts nicht von der Wärmeschutzabdeckung auf den Kameraeinbaurahmen übertragen, wobei ein stabiler Betrieb erhalten werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der omnidirektionalen Kamera;
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3 eine Schnittaufrissansicht der omnidirektionalen Kamera;
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4 eine Schnittansicht in einer Ebene in Höhe des Pfeils A aus 3;
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5 eine Schnittansicht in einer Ebene in Höhe des Pfeils B aus 3; und
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6 eine erläuternde Ansicht einer Kühlfunktion während der Bewegung oder in einem Zustand, in dem der Wind bläst, wobei 6 außerdem eine perspektivische Teilschnittansicht einer Wärmeschutzabdeckung ist.
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Anhand der beigefügten Zeichnungen wird nun eine Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung gegeben.
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1 und 2 zeigen das Aussehen einer omnidirektionalen Kamera 1 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.
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Hauptsächlich enthält die omnidirektionale Kamera 1 eine Kameraanordnung 2, eine Bildverarbeitungseinheit 3, die eine integrierte Bildverarbeitungsschaltung aufnimmt, eine elektronische Schaltung und anderes und eine Wärmeschutzabdeckung 4 mit guter Belüftung.
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Die Kameraanordnung 2 weist einen Kameraeinbaurahmen 5 auf, der aus einem Metallmaterial mit guten Wärmeübertragungseigenschaften wie etwa Aluminium oder Kupfer oder dergleichen besteht, wobei der Kameraeinbaurahmen 5 ein zylindrischer Hohlkörper ist, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei in dem Kameraeinbaurahmen 5 vier horizontale Kameraeinheiten 6 und eine vertikale Kameraeinheit 7 vorgesehen sind. In einer horizontalen Ebene orthogonal zu einer Mittellinie des Kameraeinbaurahmens 5 befinden sich insgesamt vier horizontale Kameraeinheiten 6, wobei jede Zweiereinheit jeweils auf zwei zueinander senkrechten Mittellinien angeordnet ist. Eine optische Achse der horizontalen Kameraeinheiten 6 ist parallel zu den Mittellinien und fällt mit ihnen zusammen. Ferner ist die vertikale Kameraeinheit 7 in der Weise an einem oberen Ende des Kameraeinbaurahmens 5 angeordnet, dass sie mit der Mittellinie des Kameraeinbaurahmens 5 zusammenfällt. Eine optische Achse der vertikalen Kameraeinheit 7 fällt mit der Mittellinie des Kameraeinbaurahmens 5 zusammen und ist vertikal. Es wird angemerkt, dass der Kameraeinbaurahmen 5 ein zylindrischer Hohlkörper sein kann, der einen mehreckigen Querschnitt aufweist.
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Die horizontale Kameraeinheit 6 umfasst einen ersten Befestigungsblock 8, eine erste Linseneinheit 9, die von außen in radialer Richtung in den ersten Befestigungsblock 8 eingeführt ist, und ein erstes Bildaufnahmeelement 10 (siehe 3), das an der Stelle eines Brennpunkts der ersten Linseneinheit 9 angeordnet ist, wobei der erste Befestigungsblock 8 aus einem Material mit guten Wärmeübertragungseigenschaften, z. B. aus einem Metallmaterial wie etwa Aluminium oder Kupfer oder dergleichen, besteht.
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In einer horizontalen Richtung sind in Abschnitten des Kameraeinbaurahmens 5, wo die horizontalen Kameraeinheiten 6 nicht eingebaut sind, Wärmeabstrahlrippen 20 gebildet, die in einem vorgegebenen Abstand in einer vertikalen Richtung vorgesehen sind.
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Der erste Befestigungsblock 8 weist einen Blockabschnitt 8a, der in Richtung der zentralen Seite vorsteht, und einen Flanschabschnitt 8b, der um den Blockabschnitt 8a vortritt, auf. Der erste Befestigungsblock 8 ist in der Weise von außen eingeführt, dass der Blockabschnitt 8a den Kameraeinbaurahmen 5 durchdringt. Der Flanschabschnitt 8b und der Kameraeinbaurahmen 5 liegen über einen Metallkontakt eng aneinander an, und der Flanschabschnitt 8b ist durch ein Befestigungsmittel wie etwa eine Schraube oder dergleichen an dem Kameraeinbaurahmen 5 befestigt. Zwischen dem Flanschabschnitt 8b und dem Kameraeinbaurahmen 5 liegt ein Abdichtring 11, wobei der erste Befestigungsblock 8 und der Kameraeinbaurahmen 5 flüssigkeitsdicht abgedichtet sind.
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Zwischen der ersten Linseneinheit 9 und dem ersten Befestigungsblock 8 liegt ein Abdichtring 12, wobei die erste Linseneinheit 9 flüssigkeitsdicht getragen ist. Darüber hinaus weist die erste Linseneinheit 9 selbst eine flüssigkeitsdichte Konstruktion auf.
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An einer Innenoberfläche des ersten Befestigungsblocks 8 ist eine erste Leiterplatte 13 angeordnet, an der das erste Bildaufnahmeelement 10 angebracht ist. Darüber hinaus ist auf der vorderen Seitenfläche (d. h. auf einer Oberfläche, die mit dem ersten Befestigungsblock 8 in Kontakt steht) der ersten Leiterplatte 13 eine Bodenfläche gebildet, die auch als eine Erdungsschicht ausgebildet sein kann, wobei die erste Leiterplatte 13 über die Bodenfläche mit dem ersten Befestigungsblock 8 in Kontakt steht.
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Die vertikale Kameraeinheit 7 umfasst einen zweiten Befestigungsblock 14, eine zweite Linseneinheit 15, die von oben in den zweiten Befestigungsblock 14 eingeführt ist, und ein zweites Bildaufnahmeelement 16 (3), das an der Stelle eines Brennpunkts der zweiten Linseneinheit 15 angeordnet ist, wobei der zweite Befestigungsblock 14 aus einem Metallmaterial mit guten Wärmeübertragungseigenschaften, z. B. aus Aluminium oder Kupfer oder dergleichen, besteht.
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Außerdem weist der zweite Befestigungsblock 14 eine nahezu scheibenförmige Gestalt sowie einen Blockabschnitt 14a, der in senkrechter Richtung durch das Mittelteil und durch einen konzentrisch mit dem Blockabschnitt 14a gebildeten kreisförmigen Flanschabschnitt 14b verläuft, auf. Auf einer oberen Oberfläche des Flanschabschnitts 14b sind in einem vorgegebenen Winkelabstand mit dem Blockabschnitt 14a als das Zentrum dreieckige Wärmeabstrahlrippen 21 gebildet, die von dem Blockabschnitt 14a radial ausgehen.
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Zwischen dem zweiten Befestigungsblock 14 und der zweiten Linseneinheit 15 ist ein Abdichtring 17 vorgesehen, wobei die zweite Linseneinheit 15 und der zweite Befestigungsblock 14 flüssigkeitsdicht abgedichtet sind. Es wird angemerkt, dass die zweite Linseneinheit 15 selbst eine flüssigkeitsdichte Konstruktion aufweist.
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Der zweite Befestigungsblock 14 ist in der Weise an einem oberen Ende des Kameraeinbaurahmens 5 angeordnet, dass er eine Öffnung am oberen Ende bedeckt, wobei das obere Ende des Kameraeinbaurahmens 5 und der Flanschabschnitt 14b über einen Metallkontakt eng aneinander anliegen und wobei der Flanschabschnitt 14b durch ein Befestigungsmittel wie etwa eine Schraube oder dergleichen fest an dem Kameraeinbaurahmen 5 befestigt ist. Zwischen dem oberen Ende des Kameraeinbaurahmens 5 und dem Flanschabschnitt 14b ist ein Abdichtring 18 vorgesehen, wobei der Kameraeinbaurahmen 5 und der zweite Befestigungsblock 14 flüssigkeitsdicht abgedichtet sind.
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Auf einer unteren Oberfläche des zweiten Befestigungsblocks 14 ist eine zweite Leiterplatte 19 angeordnet, auf der das zweite Bildaufnahmeelement 16 angebracht ist. Ferner ist auf einer oberen Oberfläche (d. h. auf einer Oberfläche, die mit dem zweiten Befestigungsblock 14 in Kontakt steht) der zweiten Leiterplatte 19 eine Bodenfläche gebildet, die auch als eine Erdungsschicht ausgebildet sein kann, wobei die zweite Leiterplatte 19 über die Bodenfläche mit dem zweiten Befestigungsblock 14 in Kontakt steht.
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An einem unteren Ende des Kameraeinbaurahmens 5 ist ein Flansch 22 gebildet, wobei die Bildverarbeitungseinheit 3 an einer unteren Oberfläche des Flanschs 22 angeordnet ist, wobei zwischen der Bildverarbeitungseinheit 3 und dem Flansch 22 ein Abdichtring 23 liegt und wobei die Bildverarbeitungseinheit 3 und der Kameraeinbaurahmen 5 flüssigkeitsdicht abgedichtet sind.
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Die Bildverarbeitungseinheit 3 weist ein unteres Gehäuse 24 und eine in dem unteren Gehäuse 24 aufgenommene Leiterplatte 25 auf, auf deren Rückseite eine integrierte Bildverarbeitungsschaltung 26 angebracht ist. An einer Stelle des unteren Gehäuses 24, die dem Wärmeübertragungsabschnitt 27 der integrierten Bildverarbeitungsschaltung 26 gegenüberliegt, ist ein vorstehender Wärmeübertragungsabschnitt 27 vorgesehen, der über ein Wärmeübertragungselement 28 mit der integrierten Bildverarbeitungsschaltung 26 in Kontakt steht. Als das Wärmeübertragungselement 28 ist z. B. ein wärmeleitender Schaumstoff, z. B. isolierender Silikonkautschuk oder dergleichen, verwendet.
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Das untere Gehäuse 24 und der Wärmeübertragungsabschnitt 27 sind vorzugsweise einteilig geformt, wobei das untere Gehäuse 24 aus einem Metallmaterial mit guten Wärmeübertragungseigenschaften, z. B. Aluminium oder Kupfer, besteht. Das Wärmeübertragungselement 28 und der Wärmeübertragungsabschnitt 27 fungieren als ein Wärmeübertragungsweg, über den durch die Leiterplatte 25 erzeugte Wärme an das untere Gehäuse 24 übertragen wird.
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Die Kameraanordnung 2 bildet durch den Kameraeinbaurahmen 5, die an dem Kameraeinbaurahmen 5 angebrachten horizontalen Kameraeinheiten 6, die vertikale Kameraeinheit 7 und die Bildverarbeitungseinheit 3 eine flüssigkeitsdichte Konstruktion. Darüber bestehen der Kameraeinbaurahmen 5, der erste Befestigungsblock 8, der zweite Befestigungsblock 14 und das untere Gehäuse 24 aus Metallmaterialien mit guten Wärmeübertragungseigenschaften, sind die Wärmeabstrahlrippen 20 und die Wärmeabstrahlrippen 21 gebildet und fungiert die Kameraanordnung 2 selbst als ein Wärmestrahler.
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Die Wärmeschutzabdeckung 4 ist in der Weise vorgesehen, dass sie die Kameraanordnung 2 aufnimmt, wobei ein unteres Wärmedämmelement 31 und ein oberes Wärmedämmelement 32 zwischen der Kameraanordnung 2 und der Wärmeschutzabdeckung 4 liegen. Als ein Material für das untere Wärmedämmelement 31 und für das obere Wärmedämmelement 32 ist z. B. ein Material mit niedrigen Wärmeübertragungseigenschaften wie etwa ein Polyacetalharz oder dergleichen verwendet.
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Die Wärmeschutzabdeckung 4 ist als achteckiges Prisma gebildet, dessen Querschnitt achteckig ist. Die achteckige Form ist durch abwechselndes Anordnen langer Seiten und kurzer Seiten gebildet, wobei die zwei Paare gegenüberliegender langer Seiten bzw. kurzer Seiten parallel zueinander sind.
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Zwischen jeder Seitenfläche, die die breite Seite enthält (die im Folgenden als eine breite Seitenfläche 34 bezeichnet ist), und jeder Seitenfläche, die die schmale Seite enthält (die im Folgenden als eine schmale Seitenfläche 35 bezeichnet ist), ist entlang einer Steglinie ein Schlitz 36 gebildet, wobei die breite Seitenfläche 34 und die schmale Seitenfläche 35 durch den Schlitz 36 voneinander getrennt sind.
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Die breiten Seitenflächen 34 liegen den horizontalen Kameraeinheiten 6 gegenüber, wobei in der breiten Seitenfläche 34 konzentrisch zu einer optischen Achse der horizontalen Kameraeinheit 6 ein Linsenloch 37 gebildet ist. Ein Durchmesser des Linsenlochs 37 ist größer als ein Durchmesser eines Endabschnitts der ersten Linseneinheit 9, wobei um die erste Linseneinheit 9 ein Zwischenraum gebildet ist.
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Darüber hinaus ist an der breiten Seitenfläche 34 konzentrisch zu dem Linsenloch 37 eine Gegenlichtblende 38 angebracht. Die Gegenlichtblende 38 weist eine rechteckige Außenform auf, wobei in der Mitte der Gegenlichtblende 38 ein Loch gebildet ist. Das Loch weist denselben oder nahezu denselben Durchmesser wie das Linsenloch 37 auf. Eine Oberfläche der Gegenlichtblende 38 ist gekrümmt und schneidet einen Öffnungswinkel der horizontalen Kameraeinheit 6 nicht, wobei eine maximale Höhe (eine Höhe von der breiten Seitenfläche 34) der Oberfläche der Gegenlichtblende 38 größer als eine Höhe eines maximal vorstehenden Abschnitts der ersten Linseneinheit 9 ist.
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Das Linsenloch 37 ist gleichfalls in einer Deckfläche der Wärmeschutzabdeckung 4 konzentrisch mit einer optischen Achse der zweiten Linseneinheit 15 gebildet, wobei die Gegenlichtblende 38 konzentrisch mit dem Linsenloch 37 an der Deckfläche angebracht ist.
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Die Gegenlichtblenden 38 schützen die erste Linseneinheit 9 und die zweite Linseneinheit 15 und verhindern eine Beschädigung und einen Bruch der Linse, falls die omnidirektionale Kamera 1 herunterfallen sollte.
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Das untere Wärmedämmelement 31 besteht aus vier vorspringend geformten Elementteilen 31a und aus bogenförmigen festen Elementteilen 31b, die in der Weise befestigt sind, dass sie mit den angrenzenden Elementteilen 31a verbinden. Die Elementteile 31a sind in einem Zustand, in dem sie an dem Flansch 22 anliegen, durch Schrauben an dem unteren Abschnitt des Kameraeinbaurahmens 5 befestigt, und die Befestigungselementteile 31b sind in der Weise, dass die unteren Enden der schmalen Seitenflächen 35 zwischen den Befestigungselementteilen 31b und den Endflächen der Elementteile 31a liegen, durch Schrauben an den Elementteilen 31a befestigt.
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Außerdem weist das obere Wärmedämmelement 32 eine Ringform mit einem Loch 41, in das der zweite Befestigungsblock 14 eingeführt werden kann, auf, wobei eine Außenform des oberen Wärmedämmelements 32 ein regelmäßiges Achteck ist und wobei an der oberen Oberfläche jeder zweiten Seite konvexe Abschnitte 43 gebildet sind. Das obere Wärmedämmelement 32 ist an der oberen Oberfläche des zweiten Befestigungsblocks 14 eingebaut.
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In einem Zustand, in dem die Elementteile 31a an dem Kameraeinbaurahmen 5 eingebaut werden und das obere Wärmedämmelement 32 an dem zweiten Befestigungsblock 14 eingebaut wird, wird die Wärmschutzabdeckung 4 in der Weise von oberhalb des zweiten Befestigungsblocks 14 aus in die Kameraanordnung 2 gesetzt, dass die Kameraanordnung 2 in der Wärmschutzabdeckung 4 aufgenommen wird. Die Wärmeschutzabdeckung 4 wird durch Schrauben, die durch die Deckfläche der Wärmeschutzabdeckung 4 geführt sind, an den konvexen Abschnitten 43 befestigt. Darüber werden die Befestigungselementteile 31b befestigt.
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Die 4 und 5 zeigen eine Beziehung zwischen dem unteren Wärmedämmelement 31 und dem oberen Wärmedämmelement 32 in einem Zustand, in dem die Wärmeschutzabdeckung 4 aufgesteckt ist. Ein unteres Ende der Wärmeschutzabdeckung 4 ist durch das untere Wärmedämmelement 31 nahezu hermetisch geschlossen. Das obere Wärmedämmelement 32 steht in Kontakt mit den breiten Seitenflächen 34 jeder zweiten Seite und ist von den schmalen Seitenflächen 35 jeder zweiten benachbarten Seite getrennt, wobei zwischen jeder schmalen Seitenfläche 35 und dem oberen Wärmedämmelement 32 ein Zwischenraum 44 gebildet ist.
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Somit ist der Kameraeinbaurahmen 5 durch das untere Wärmedämmelement 31 und durch das obere Wärmedämmelement 32 in der Mitte der Wärmeschutzabdeckung 4 gehalten, wobei um den Kameraeinbaurahmen 5 ein Raum 45 für Wärmestrahlung gebildet ist. Außerdem steht ein zwischen dem unteren Wärmedämmelement 31 und dem oberen Wärmedämmelement 32 gebildeter Raum 45a mit einem durch den Zwischenraum 44 über dem oberen Wärmedämmelement 32 gebildeten Raum 45b in Verbindung. Da das untere Wärmedämmelement 31 und das obere Wärmedämmelement 32 zwischen der Kameraanordnung 2 und der Wärmeschutzabdeckung 4 liegen, sind ferner die Kameraanordnung 2 und die Wärmeschutzabdeckung 4 thermisch voneinander isoliert.
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Nachfolgend wird nun eine Kühlfunktion der omnidirektionalen Kamera 1 beschrieben.
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Typische wärmeerzeugende Elemente in der omnidirektionalen Kamera I sind das erste Bildaufnahmeelement 10, das zweite Bildaufnahmeelement 16 und die integrierte Bildverarbeitungsschaltung 26.
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Die von dem ersten Bildaufnahmeelement 10 erzeugte Wärme wird von der Bodenfläche der ersten Leiterplatte 13 zu dem Blockabschnitt 8a übertragen und über den Flanschabschnitt 8b weiter zu dem Kameraeinbaurahmen 5 übertragen. Der erste Befestigungsblock 8 und der Kameraeinbaurahmen 5 dienen als Wärmestrahler, wobei die Wärme von der Oberfläche des Flanschabschnitts 8b und von der Oberfläche des Kameraeinbaurahmens 5 in den Raum 45a abgestrahlt wird. Da auf der Oberfläche des Kameraeinbaurahmens 5 die Wärmeabstrahlrippen 20 gebildet sind, wird die Wärme darüber hinaus effektiv abgestrahlt.
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Zusätzlich wird die von dem zweiten Bildaufnahmeelement 16 erzeugte Wärme von der Bodenfläche der zweiten Leiterplatte 19 an den Blockabschnitt 14a übertragen. Die an den Blockabschnitt 14a übertragene Wärme wird von der Oberfläche des Flanschabschnitts 14b und von den Wärmeabstrahlrippen 21 effektiv in den Raum 45b abgestrahlt. Ferner wird ein Teil der Wärme über den Flanschabschnitt 14b auf den Kameraeinbaurahmen 5 übertragen und wird die Wärme außerdem von der Oberfläche des Kameraeinbaurahmens 5 abgestrahlt.
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In Übereinstimmung mit einem Wärmestrahlungszustand können die Wärmeabstrahlrippen 20 und/oder die Wärmeabstrahlrippen 21 weggelassen sein.
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Die Kameraanordnung 2 weist eine flüssigkeitsdichte Konstruktion auf und nimmt das erste Bildaufnahmeelement 10 und das zweite Bildaufnahmeelement 16, die wärmeerzeugende Elemente sind, im Innern auf, wobei die von dem ersten Bildaufnahmeelement 10 und von dem zweiten Bildaufnahmeelement 16 erzeugte Wärme über die Bodenfläche effektiv an den Kameraeinbaurahmen 5, an den ersten Befestigungsblock 8 und an den zweiten Befestigungsblock 14 übertragen wird und von den Oberflächen des Kameraeinbaurahmens 5, des ersten Befestigungsblocks 8 und des zweiten Befestigungsblocks 14 abgestrahlt wird. Somit kann die Kameraanordnung 2 als Ganzes als ein wärmeerzeugendes Elemente angesehen werden.
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Der Raum 45a steht über die Schlitze 36 und die Linsenlöcher 37 mit dem Äußeren der Wärmeschutzabdeckung 4 in Verbindung. Darüber hinaus steht der Raum 45b über die oberen Abschnitte der Schlitze 36 und den Umfang der zweiten Linseneinheit 15 mit dem Äußeren in Verbindung. Darüber hinaus stehen der Raum 45a und der Raum 45b in senkrechter Richtung über den Zwischenraum 44 miteinander in Verbindung.
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Somit werden die Luft in dem Raum 45a und die Luft in dem Raum 45b, die an die Kameraanordnung 2 angrenzen, durch diese erwärmt, wobei die erwärmte Luft, ohne die Konvektion zu hemmen, nach oben strömt, während durch die Schlitze 36 und durch den Zwischenraum um die erste Linseneinheit 9 Außenluft angesaugt wird und während die Wärme von dem Kameraeinbaurahmen 5, von dem ersten Befestigungsblock 8 und von dem zweiten Befestigungsblock 14 effektiv nach außen abgegeben wird.
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Da die Kameraanordnung 2 wie oben beschrieben eine flüssigkeitsdichte Konstruktion aufweist, ist die Außenverwendung in schlechtem Wetter, z. B. in Regenwetter, möglich, trotzdem in der Wärmeschutzabdeckung 4 die Schlitze 36 gebildet sind und das Innere und das Äußere der Wärmeschutzabdeckung 4 miteinander in Verbindung stehen können.
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Nachfolgend wird nun die Erzeugung von Wärme durch die integrierte Bildverarbeitungsschaltung 26 beschrieben.
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Die durch die integrierte Bildverarbeitungsschaltung 26 erzeugte Wärme wird über das Wärmeübertragungselement 28 und den Wärmeübertragungsabschnitt 27 zu dem unteren Gehäuse 24 übertragen, wobei die Wärme von der Oberfläche des unteren Gehäuses 24 abgestrahlt wird.
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Obwohl die Kühlfunktion der omnidirektionalen Kamera 1 für den Fall beschrieben wurde, dass die omnidirektionale Kamera 1 stillsteht, ist die omnidirektionale Kamera 1 in ein mobiles Objekt eingebaut, um Bilder zu erfassen. Zum Beispiel ist die omnidirektionale Kamera 1 auf einem Dach eines Kraftfahrzeugs eingebaut und erfasst während der Bewegung ein omnidirektionales Bild.
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Anhand von 6 wird nun die Kühlfunktion während der Bewegung der omnidirektionalen Kamera 1 beschrieben.
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6 zeigt einen Zustand, in dem sich die omnidirektionale Kamera 1 in der Zeichnung nach rechts bewegt. Wenn sich die omnidirektionale Kamera 1 bewegt, strömt ein Wind 55 von den Schlitzen 36 auf der Luvseite ins Innere der Wärmeschutzabdeckung 4 und durch die Schlitze 36 zur Leeseite heraus. Dadurch wird die Kühlwirkung bemerkenswert verbessert.
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Es wird angemerkt, dass die Kühlwirkung ähnlich erhalten werden kann, wenn ein Wind bläst, während die omnidirektionale Kamera 1 stillsteht.
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Es wird nun ein Fall beschrieben, dass die omnidirektionale Kamera 1 unter hoher Temperatur und unter direktem Sonnenlicht verwendet wird.
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Wenn die omnidirektionale Kamera 1 mit direktem Sonnenlicht bestrahlt wird, wird die Temperatur eines bestrahlten Abschnitts wegen der Sonnenwärme bemerkenswert hoch.
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Im Fall der omnidirektionalen Kamera 1 wird die Wärmeschutzabdeckung 4 mit dem direkten Sonnenlicht bestrahlt und wird die Temperatur der Wärmeschutzabdeckung 4 hoch. Andererseits ist die Kameraanordnung 2 in der Wärmeschutzabdeckung 4 aufgenommen, die das direkte Sonnenlicht fernhält. Ferner ist die Kameraanordnung 2 durch das untere Wärmedämmelement 31 und durch das obere Wärmedämmelement 32 von der Wärmeschutzabdeckung 4 thermisch isoliert. Somit gibt es keinen Fall, dass die Kameraanordnung 2 durch Wärmeleitung von der Wärmeschutzabdeckung 4 erwärmt wird.
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Da um die Kameraanordnung 2 der Raum 45 gebildet ist und da der Raum 45 durch die Schlitze 36 und durch die Linsenlöcher 37 mit dem Äußeren in Verbindung steht, wird die erwärmte Luft ferner durch die Konvektion nach außen freigesetzt, wobei sich die erwärmte Luft selbst dann nicht im Innern staut, wenn die Temperatur der Wärmeschutzabdeckung 4 hoch wird und die Luft in dem Raum 45 durch die Wärmeschutzabdeckung 4 erwärmt wird.
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Somit arbeitet die omnidirektionale Kamera 1 selbst dann normal, wenn sie bei einer hohen Temperatur unter direktem Sonnenlicht verwendet wird.
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Bezüglich der Form der Wärmeschutzabdeckung 4 kann ihr Querschnitt kreisförmig oder rechteckig sein, wobei irgendeine Form ausreichen kann, wenn die Wärmeschutzabdeckung 4 die Kameraanordnung 2 aufnehmen kann. Bezüglich der Form des oberen Wärmedämmelements 32 reicht darüber hinaus irgendeine Form aus, wenn die Raume über und unter dem oberen Wärmedämmelement 32 miteinander in Verbindung stehen. Somit kann um das obere Wärmedämmelement 32 ein konkaver Abschnitt gebildet sein oder kann in dem oberen Wärmedämmelement 32 ein Loch gebildet sein, das dieses in senkrechter Richtung durchdringt. Obwohl in der vorstehenden Ausführungsform vier horizontale Kameraeinheiten 6 vorgesehen sind, können darüber hinaus drei, fünf oder mehr horizontale Kameraeinheiten 6 vorgesehen sein. Außerdem kann die vertikale Kameraeinheit 7 weggelassen sein, wenn kein Bild von der Oberseite aus erfasst zu werden braucht.
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Ferner ist ein unterer Endabschnitt des Kameraeinbaurahmens 5 durch das untere Gehäuse 24 flüssigkeitsdicht bedeckt, wobei aber zusätzlich eine Bodenplatte vorgesehen sein kann und dieser untere Endöffnungsabschnitt unter Verwendung der Bodenplatte flüssigkeitsdicht abgedeckt sein kann.
