DE102012005728A1

DE102012005728A1 - Omnidirektionale Kamera

Info

Publication number: DE102012005728A1
Application number: DE201210005728
Authority: DE
Inventors: Jun Sasagawa; Hirokazu Yamada
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-09-27
Anticipated expiration: 2032-03-24
Also published as: US20120242786A1; CA2772210C; CN102692789A; US20120242785A1; CA2772202A1; US20120242837A1; CN102692810A; US8934019B2; DE102012005729B4; DE102012005726A1; CN102692810B; CA2772210A1; CN102692788B; CN102692788A; CA2772206C; DE102012005728B4; CN102692789B; US9071767B2; DE102012005726B4; US8885016B2

Abstract

Eine omnidirektionale Kamera umfasst zwei oder mehr Kameraeinheiten (6, 7), eine Kameraanordnung (2), in die die zwei oder mehr Kameraeinheiten (6, 7) eingebaut sind, eine Wärmeschutzabdeckung (4) zur Aufnahme der Kameraanordnung (2), ein Wärmedämmelement (32), das zwischen der Kameraanordnung (2) und der Wärmeschutzabdeckung (4) liegt, einen Raum (45), der zwischen der Kameraanordnung (2) und der Wärmeschutzabdeckung (4) gebildet ist, eine erforderliche Anzahl von Schlitzen (36), die in der Wärmeschutzabdeckung (4) gebildet sind und in senkrechter Richtung verlaufen, wobei der Raum (45) in demit einem Äußeren in Verbindung steht.

Description

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.
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 aufgenommen.
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 stellt die effektive Freisetzung der Wärme in der Kamera ein wichtiges Problem dar, da sie einteilig mehrere Kameras aufnimmt.
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.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine omnidirektionale Kamera zu schaffen, die bei hohen Temperaturen und unter direktem Sonnenlicht verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine omnidirektionale Kamera nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Zur Lösung der obigen Aufgabe umfasst eine omnidirektionale Kamera in Überstimmung mit der Erfindung zwei oder mehr Kameraeinheiten, eine Kameraanordnung, in die die zwei oder mehr Kameraeinheiten eingebaut sind, eine Wärmeschutzabdeckung zur Aufnahme der Kameraanordnung, ein Wärmedämmelement, das zwischen der Kameraanordnung und der Wärmeschutzabdeckung liegt, einen Raum, der zwischen der Kameraanordnung und der Wärmeschutzabdeckung gebildet ist, eine erforderliche Anzahl von Schlitzen, die in der Wärmeschutzabdeckung gebildet sind und in senkrechter Richtung verlaufen, wobei der Raum in der omnidirektionalen Kamera über die Schlitze mit einem Äußeren in Verbindung steht.
Ferner ist in der omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit der Erfindung die Kameraanordnung ein Wärmestrahler, wobei die Wärme von einem wärmeerzeugenden Element der Kameraeinheiten an die Kameraanordnung übertragen wird.
Ferner sind in der omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit der Erfindung auf einer Oberfläche der Kameraanordnung Wärmeabstrahlrippen gebildet.
Ferner weist in der omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit der Erfindung die Kameraanordnung eine flüssigkeitsdichte Konstruktion auf.
Ferner ist in der omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit der Erfindung zwischen dem Wärmedämmelement und der Wärmeschutzabdeckung ein Zwischenraum gebildet, wobei der durch das Wärmedämmelement abgetrennte Raum über den Zwischenraum in Verbindung steht.
In Übereinstimmung mit der Erfindung umfasst die omnidirektionale Kamera zwei oder mehr Kameraeinheiten, eine Kameraanordnung, in die die zwei oder mehr Kameraeinheiten eingebaut sind, eine Wärmeschutzabdeckung zur Aufnahme der Kameraanordnung, ein Wärmedämmelement, das zwischen der Kameraanordnung und der Wärmeschutzabdeckung liegt, einen Raum, der zwischen der Kameraanordnung und der Wärmeschutzabdeckung gebildet ist, eine erforderliche Anzahl von Schlitzen, die in der Wärmeschutzabdeckung gebildet sind und in senkrechter Richtung verlaufen, wobei der Raum in der omnidirektionalen Kamera über die Schlitze mit einem Äußeren in Verbindung steht. Im Ergebnis sind die Kameraanordnung und die Wärmeschutzabdeckung thermisch voneinander isoliert, wobei selbst dann, wenn die omnidirektionale Kamera unter hohen Temperaturen und im direkten Sonnenlicht verwendet wird und eine Temperatur der Wärmeschutzabdeckung hoch ist, das direkte Sonnenlicht durch die Wärmeschutzabdeckung abgehalten wird und eine hohe Temperatur der Kameraanordnung verhindert wird. Ferner wird selbst dann, wenn sich der Raum innerhalb der Wärmeschutzabdeckung erwärmt, durch Wärmeabgabe der Schlitze verhindert, dass die Temperatur innerhalb der Wärmeschutzabdeckung steigt.
Ferner ist in Übereinstimmung mit der Erfindung in der omnidirektionalen Kamera die Kameraanordnung ein Wärmestrahler, wobei die Wärme von einem wärmeerzeugenden Element der Kameraeinheiten an die Kameraanordnung übertragen wird. Im Ergebnis wird Wärme aus dem Innern der Kameraanordnung von einer Oberfläche der Kameraanordnung abgegeben.
Ferner sind in Übereinstimmung mit der Erfindung in der omnidirektionalen Kamera auf einer Oberfläche der Kameraanordnung Wärmeabstrahlrippen gebildet. Im Ergebnis wird Wärme von der Oberfläche der Kameraanordnung effektiv abgegeben.
Ferner weist in Übereinstimmung mit der Erfindung in der omnidirektionalen Kamera die Kameraanordnung eine flüssigkeitsdichte Konstruktion auf. Im Ergebnis ist die Außenverwendung in schlechtem Wetter wie etwa Regenwetter oder dergleichen möglich, auch wenn die Kamera so konstruiert ist, dass die Schlitze an der Wärmeschutzabdeckung gebildet sind und dass die Wärmeschutzabdeckung mit dem Innern und mit dem Äußeren verbunden sein kann.
Ferner ist in Übereinstimmung mit der Erfindung in der omnidirektionalen Kamera zwischen dem Wärmedämmelement und der Wärmeschutzabdeckung ein Zwischenraum gebildet, wobei der durch das Wärmedämmelement abgetrennte Raum über den Zwischenraum in Verbindung steht. Im Ergebnis wird Wärme effektiv abgegeben, ohne eine Konvektion von Luft innerhalb der Kameraanordnung zu behindern.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der omnidirektionalen Kamera;
3 eine Schnittaufrissansicht der omnidirektionalen Kamera;
4 eine Schnittansicht in einer Ebene in Höhe des Pfeils A aus 3;
5 eine Schnittansicht in einer Ebene in Höhe des Pfeils B aus 3; und
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.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird nun eine Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung gegeben.
1 und 2 zeigen das Aussehen einer omnidirektionalen Kamera 1 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.
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.
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 oder 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.
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 wie etwa aus Aluminium oder Kupfer oder dergleichen besteht.
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.
Der erste Befestigungsblock 8 ist von außen an dem Kamerabefestigungsrahmen 5 eingebaut. Zwischen dem Kameraeinbaurahmen 5 und dem ersten Befestigungsblock 8 liegt ein Abdichtring 11, wobei der erste Befestigungsblock 8 und der Kameraeinbaurahmen 5 flüssigkeitsdicht abgedichtet sind.
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.
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.
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. Aluminium oder Kupfer oder dergleichen, besteht. Außerdem weist der zweite Befestigungsblock 14 eine nahezu kegelstumpfförmige Gestalt auf. Auf einer oberen Oberfläche des zweiten Befestigungsblocks 14 sind in einem vorgegebenen Winkelabstand mit der zweiten Linseneinheit 15 als das Zentrum dreieckige Wärmeabstrahlrippen 21 gebildet, die von der zweiten Linseneinheit 15 radial ausgehen.
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.
Der zweite Befestigungsblock 14 ist in der Weise an einem oberen Ende des Kameraeinbaurahmens 5 angeordnet, dass er eine Öffnung am oberen Ende bedeckt. Zwischen dem oberen Ende des Kameraeinbaurahmens 5 und dem zweiten Befestigungsblock 14 ist ein Abdichtring 18 vorgesehen, wobei der Kameraeinbaurahmen 5 und der zweite Befestigungsblock 14 flüssigkeitsdicht abgedichtet sind.
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.
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.
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. Silikonkautschuk oder dergleichen, verwendet.
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.
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.
Die Wärmeschutzabdeckung 4 ist als achteckiges Prisma gebildet, dessen Querschnitt achteckig ist. Die achteckige Form ist durch abwechselndes Anordnen breiter Seiten und schmaler Seiten gebildet, wobei die zwei Paare gegenüberliegender breiter Seiten bzw. schmaler Seiten parallel zueinander sind.
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.
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.
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.
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.
Die Gegenlichtblenden 38 schützen die erste Linseneinheit 9 und die zweite Linseneinheit 15 und verhindern eine Beschädigung und einen Bruch der Linse, falls die omnidirektioriale Kamera 1 herunterfallen sollte.
Das untere Wärmedämmelement 31 besteht aus vier vorspringend geformten Elementteilen 31a und aus bogenförmigen Befestigungselementteilen 31b, die in der Weise befestigt sind, dass sie mit den angrenzenden Elementteilen 31a verbunden sind. 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.
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.
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 auf 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 hinaus werden die Befestigungselementteile 31b befestigt.
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.
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.
Nachfolgend wird nun eine Kühlfunktion der omnidirektionalen Kamera 1 beschrieben.
Typische wärmeerzeugende Elemente in der omnidirektionalen Kamera 1 sind das erste Bildaufnahmeelement 10, das zweite Bildaufnahmeelement 16 und die integrierte Bildverarbeitungsschaltung 26. Die von dem ersten Bildaufnahmeelement 10 erzeugte Wärme wird von der Bodenfläche der ersten Leiterplatte 13 an den ersten Befestigungsblock 8 übertragen und weiter an den Kameraeinbaurahmen 5 übertragen. Der erste Befestigungsblock 8 und der Kameraeinbaurahmen 5 dienen als Wärmestrahler, wobei die Wärme von der Oberfläche des ersten Befestigungsblocks 8 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.
Zusätzlich wird die von dem zweiten Bildaufnahmeelement 16 erzeugte Wärme von der Bodenfläche der zweiten Leiterplatte 19 an den zweiten Befestigungsblock 14 übertragen. Die an den zweiten Befestigungsblock 14 übertragene Wärme wird von den Wärmeabstrahlrippen 21 effektiv in den Raum 45b abgestrahlt.
Die Kameraanordnung 2 weist eine flüssigkeitsdichte Konstruktion auf. Die von dem ersten Bildaufnahmeelement 10 und von dem zweiten Bildaufnahmeelement 16, die innerhalb der Kameraanordnung 2 aufgenommen sind, und von den wärmeerzeugenden Elementen erzeugte Wärme wird effizient an den Kameraeinbaurahmen 5, an den ersten Montageblock 8 und an den zweiten Montageblock 14 übertragen. Somit kann die Kameraanordnung 2 als Ganzes als ein wärmeerzeugendes Element angesehen werden.
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.
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 und von dem zweiten Befestigungsblock 14 effektiv nach außen abgegeben wird.
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.
Nachfolgend wird nun die Erzeugung von Wärme durch die integrierte Bildverarbeitungsschaltung 26 beschrieben.
Die durch die integrierte Bildverarbeitungsschaltung 26 erzeugte Wärme wird über das Wärmeübertragungselement 28 und den Wärmeübertragungsabschnitt 27 an das untere Gehäuse 24 übertragen, wobei die Wärme von der Oberfläche des unteren Gehäuses 24 abgestrahlt wird.
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 aufzunehmen. Zum Beispiel ist die omnidirektionale Kamera 1 auf einem Dach eines Kraftfahrzeugs eingebaut und nimmt während der Bewegung ein omnidirektionales Bild auf.
Anhand von 6 wird nun die Kühlfunktion während der Bewegung der omnidirektionalen Kamera 1 beschrieben.
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.
Es wird angemerkt, dass die Kühlwirkung ähnlich erhalten werden kann, wenn ein Wind bläst, während die omnidirektionale Kamera 1 stillsteht.
Es wird nun ein Fall beschrieben, dass die omnidirektionale Kamera 1 unter hoher Temperatur und unter direktem Sonnenlicht verwendet wird.
Wenn die omnidirektionale Kamera 1 mit direktem Sonnenlicht bestrahlt wird, wird die Temperatur eines bestrahlten Abschnitts wegen der Sonnenwärme bemerkenswert hoch.
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.
Da um die Kameraanordnung 2 der Raum 45 gebildet ist, der 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 steigt und die Luft in dem Raum 45 durch die Wärmeschutzabdeckung 4 erwärmt wird.
Somit arbeitet die omnidirektionale Kamera 1 selbst dann normal, wenn sie bei einer hohen Temperatur unter direktem Sonnenlicht verwendet wird.
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 Räume 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 aufgenommen zu werden braucht.

Claims

Omnidirektionale Kamera, die zwei oder mehr Kameraeinheiten (6, 7), eine Kameraanordnung (2), in die die zwei oder mehr Kameraeinheiten (6, 7) eingebaut sind, eine Wärmeschutzabdeckung (4) zur Aufnahme der Kameraanordnung (2), ein Wärmedämmelement (32), das zwischen der Kameraanordnung (2) und der Wärmeschutzabdeckung (4) liegt, einen Raum (45), der zwischen der Kameraanordnung (2) und der Wärmeschutzabdeckung (4) gebildet ist, eine erforderliche Anzahl von Schlitzen (36), die in der Wärmeschutzabdeckung (4) gebildet sind und in senkrechter Richtung verlaufen, umfasst, wobei der Raum (45) über die Schlitze (36) mit einem Äußeren in Verbindung steht.
Omnidirektionale Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraanordnung (2) ein Wärmestrahler ist und dass Wärme von einem wärmeerzeugenden Element der Kameraeinheiten (6, 7) an die Kameraanordnung (2) übertragen wird.
Omnidirektionale Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Oberfläche der Kameraanordnung (2) Wärmeabstrahlrippen (20, 21) gebildet sind.
Omnidirektionale Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraanordnung (2) eine flüssigkeitsdichte Konstruktion aufweist.
Omnidirektionale Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wärmedämmelement (32) und der Wärmeschutzabdeckung (4) ein Zwischenraum (44) gebildet ist, wobei der durch das Wärmedämmelement (32) abgetrennte Raum (45) über den Zwischenraum (44) in Verbindung steht.