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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, und eine Gegenlichtblende der Kamera.
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In der omnidirektionalen Kamera sind mehrere Kameras strahlenförmig innerhalb eines Gehäuses aufgenommen, wobei die Kameras eine Linse mit weitem Öffnungswinkel (eine Weitwinkellinse) oder eine Fischaugenlinse aufweisen. Häufig wird die omnidirektionale Kamera im Außeneinsatz verwendet, wobei das Gehäuse eine wasserdichte Konstruktion aufweisen muss. Dementsprechend ist ein Windloch durch ein durchsichtiges Element wie etwa durch eine Glasscheibe flüssigkeitsdicht abgedeckt. Falls die Glasscheibe flüssigkeitsdicht ist, ist für einen Unterstützungsabschnitt der Glasscheibe allgemein ein Abdichtelement wie etwa ein O-Ring oder dergleichen verwendet.
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Wie oben beschrieben wurde, ist für die Kamera die Weitwinkellinse oder die Fischaugenlinse verwendet und muss das Gehäuse, das die Kamera aufnimmt, entsprechend jeder Linse ein breites Windloch aufweisen, um einen weiten Öffnungswinkel der Linse sicherzustellen. Insbesondere in einer Superweitwinkellinse 53 mit einem Öffnungswinkel von mehr als 160°, muss eine Glasscheibe 54 größer sein, da das Windloch größer ist. Dementsprechend nimmt die Größe des Gehäuses zu, wird eine Größe der omnidirektionalen Kamera größer usw. und wird die omnidirektionale Kamera darüber hinaus kostspieliger (siehe 10).
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Um das Gehäuse zu verkleinern, falls die Linse aus dem Gehäuse vorstehend konfiguriert ist, ist eine Gegenlichtblende 55 für den Schutz der Linse erforderlich. Allerdings nimmt die Größe der Gegenlichtblende 55 zu und nimmt die Größe des Gehäuses ebenfalls zu, wenn der Öffnungswinkel der Linse sichergestellt werden soll (siehe 11).
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine omnidirektionale Kamera mit einer Gegenlichtblende zu schaffen, die einen Öffnungswinkel einer Weitwinkellinse sicherstellt und eine Linse schützt und eine Miniaturisierung der omnidirektionalen Kamera, in der mehrere Kameras eingebaut sind, anstrebt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine omnidirektionale Kamera nach Anspruch 1 bzw. durch eine Gegenlichtblende, die konzentrisch mit Linseneinheiten einer Weitwinkelkameraeinheit vorgesehen ist, nach Anspruch 6. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe umfasst eine omnidirektionale Kamera in Übereinstimmung mit der Erfindung eine Kameraanordnung, die zwei oder mehr horizontale Kameraeinheiten, die strahlenförmig vorgesehen sind, und eine Abdeckung zur Aufnahme der Kameraanordnung aufweist, und ist in der omnidirektionalen Kamera an der Abdeckung ein Linsenloch gebildet, durch das eine Objektivlinse der horizontalen Kameraeinheiten vorsteht, wobei an der Abdeckung konzentrisch zu dem Linsenloch eine Gegenlichtblende vorgesehen ist, deren Oberfläche eine Form aufweist, die einen Öffnungswinkel der horizontalen Kameraeinheiten nicht schneidet, und wobei eine maximale Höhe der Gegenlichtblende größer ist als die Länge, die die Objektivlinse von der Abdeckung vorsteht.
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Ferner weist in der omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit der Erfindung die Kameraanordnung eine vertikale Kameraeinheit auf, die in einer vertikalen Richtung gerichtet ist.
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Ferner weist in der omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit der Erfindung die Kameraanordnung eine flüssigkeitsdichte Konstruktion auf und die Abdeckung eine Belüftung auf.
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Ferner weist in der omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit der Erfindung die horizontale Kameraeinheit ein rechteckiges Bildaufnahmeelement auf, ist eine Form der Gegenlichtblende quadratisch, ist eine Form der Oberfläche der Gegenlichtblende so ausgelegt, dass eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer schmalen Breite eines Bildaufnahmeelements kleiner als eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer breiten Seite des Bildaufnahmeelements ist und ist entlang einer Diagonalen in einer diagonalen Richtung eine konkav gekrümmte Oberfläche gebildet.
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Ferner weist in der omnidirektionalen Kamera in Übereinstimmung mit der Erfindung die vertikale Kameraeinheit ein rechteckiges Bildaufnahmeelement auf, ist eine Form der Gegenlichtblende quadratisch, ist eine Form der Oberfläche der Gegenlichtblende so ausgelegt, dass eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer schmalen Seite des Bildaufnahmeelements kleiner als eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer breiten Seite des Bildaufnahmeelements ist und ist entlang einer Diagonalen in einer diagonalen Richtung eine konkav gekrümmte Oberfläche gebildet.
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Ferner schneidet in der Gegenlichtblende in Übereinstimmung mit der Erfindung, die konzentrisch mit Linseneinheiten einer Weitwinkelkameraeinheit vorgesehen ist, eine Form der Oberfläche der Gegenlichtblende einen Öffnungswinkel der Weitwinkeleinheit nicht und ist eine maximale Höhe der Gegenlichtblende größer als die Länge bis zu einem vorderen Ende der Linseneinheiten.
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In Übereinstimmung mit der Erfindung umfasst die omnidirektionale Kamera eine Kameraanordnung, die zwei oder mehr horizontale Kameraeinheiten, die strahlenförmig vorgesehen sind, und eine Abdeckung zur Aufnahme der Kameraanordnung aufweist, und ist in der omnidirektionalen Kamera an der Abdeckung ein Linsenloch gebildet, durch das eine Objektivlinse der horizontalen Kameraeinheiten vorsteht, wobei an der Abdeckung konzentrisch zu dem Linsenloch eine Gegenlichtblende vorgesehen ist, deren Oberfläche eine Form aufweist, die einen Öffnungswinkel der horizontalen Kameraeinheiten nicht schneidet, und wobei eine maximale Höhe der Gegenlichtblende größer ist als die Länge, die die Objektivlinse von der Abdeckung vorsteht. Im Ergebnis reicht ein Durchmesser des an der Abdeckung gebildeten Linsenlochs für einen Durchmesser, der äquivalent einem Außendurchmesser der Linseneinheit ist, aus, so dass eine Größe der Abdeckung miniaturisiert werden kann. Außerdem kann versucht werden die Kosten zu senken, da das Linsenloch nicht durch eine Glasscheibe abgedeckt zu werden braucht.
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Ferner weist in Übereinstimmung mit der Erfindung in der omnidirektionalen Kamera die Kameraanordnung eine vertikale Kameraeinheit auf, die in einer vertikalen Richtung gerichtet ist. Im Ergebnis kann ein Bild in der vertikalen Richtung aufgenommen werden.
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Ferner weist in Übereinstimmung mit der Erfindung in der omnidirektionalen Kamera die Kameraanordnung eine flüssigkeitsdichte Konstruktion auf und die Abdeckung eine Belüftung auf. Im Ergebnis wird Wärme von der Kameraanordnung nicht in der Abdeckung angesammelt und kann die Wärme effektiv freigesetzt werden.
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Ferner weist in Übereinstimmung mit der Erfindung in der omnidirektionalen Kamera die horizontale Kameraeinheit ein rechteckiges Bildaufnahmeelement auf, ist eine Form der Gegenlichtblende quadratisch, ist eine Form der Oberfläche der Gegenlichtblende so ausgelegt, dass eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer schmalen Breite des Bildaufnahmeelements kleiner als eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer breiten Seite des Bildaufnahmeelements ist und ist entlang einer Diagonalen in einer diagonalen Richtung eine konkav gekrümmte Oberfläche gebildet. Im Ergebnis wird der Öffnungswinkel der horizontalen Kameraeinheit nicht geschnitten und können eine Beschädigung und ein Bruch der Linseneinheit vermieden werden.
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Ferner weist in Übereinstimmung mit der Erfindung in der omnidirektionalen Kamera die vertikale Kameraeinheit ein rechteckiges Bildaufnahmeelement auf, ist eine Form der Gegenlichtblende quadratisch, ist eine Form der Oberfläche der Gegenlichtblende so ausgelegt, dass eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer schmalen Seite des Bildaufnahmeelements kleiner als eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer breiten Seite des Bildaufnahmeelements ist und ist entlang einer Diagonalen in einer diagonalen Richtung eine konkav gekrümmte Oberfläche gebildet. Im Ergebnis wird ein Öffnungswinkel der vertikalen Kameraeinheit nicht geschnitten und können die Beschädigung und der Bruch der Linseneinheit verhindert werden.
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Darüber hinaus schneidet in Übereinstimmung mit der Erfindung in der Gegenlichtblende, die konzentrisch mit Linseneinheiten einer Weitwinkelkameraeinheit vorgesehen ist, eine Form der Oberfläche der Gegenlichtblende einen Öffnungswinkel der Weitwinkeleinheit nicht und ist eine maximale Höhe der Gegenlichtblende größer als die Länge bis zu einem vorderen Ende der Linseneinheiten. Im Ergebnis kann die Linse in kleinerer Form geschützt werden, ohne auf eine Funktion einer Kameraeinheit zu verzichten.
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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, auf die die Erfindung angewendet ist;
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2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der omnidirektionalen Kamera;
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3 eine Schnittansicht 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;
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6 eine perspektivische Ansicht einer Gegenlichtblende, die für die omnidirektionale Kamera verwendet ist;
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7 eine erläuternde Ansicht einer Beziehung zwischen einer für die omnidirektionale Kamera verwendeten Linseneinheit und einem Öffnungswinkel;
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8 eine perspektivische erläuternde Ansicht der Beziehung zwischen der Linseneinheit und dem Öffnungswinkel;
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9 eine Darstellung einer Kühlfunktion während der Bewegung in einem Zustand, in dem der Wind bläst, wobei 9 außerdem eine perspektivische Teilschnittansicht einer Wärmeschutzabdeckung ist;
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10 die bereits erwähnte erläuternde Ansicht einer Beziehung zwischen einer herkömmlichen Linseneinheit und einem Windloch und einer Glasscheibe; und
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11 die bereits erwähnte erläuternde Ansicht einer Beziehung zwischen einer herkömmlichen Linseneinheit und einer Gegenlichtblende.
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Anhand der beigefügten Zeichnungen wird nun eine Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung gegeben.
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Zunächst beschreiben 1 bis 5 eine omnidirektionale Kamera, auf die die Erfindung angewendet ist.
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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, eine Wärmeschutzabdeckung 4, die die Kameraanordnung 2 aufnimmt und über eine gute Belüftung verfügt, und Gegenlichtblenden 38, die in der Wärmeschutzabdeckung 4 vorgesehen sind.
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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 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. Strahlenförmig können zwei, drei, fünf oder mehr horizontale Kameraeinheiten 6 vorgesehen sein.
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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 14 (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. Das erste Bildaufnahmeelement 10 weist eine rechteckige Lichtaufnahmefläche auf, die in vertikaler Richtung verläuft.
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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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Die erste Linseneinheit 9 weist eine Linsengruppe 46, ein Körperrohr 47 zur Aufnahme der Linsengruppe 46 und eine Objektivlinse 48 am Außenende des Körperrohrs 47 auf. Zwischen der Objektivlinse 48 und dem Körperrohr 47 ist ein Abdichtring 49 vorgesehen und die erste Linseneinheit 9 selbst weist eine wasserdichte Konstruktion auf.
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Die erste Linseneinheit 9 ist in den ersten Befestigungsblock 8 eingeführt und durch Schrauben montiert. Zwischen den ersten Befestigungsblock 8 und die erste Linseneinheit 9 ist ein Abdichtring 12 gelegt und die erste Linseneinheit 9 ist wasserdicht gestützt.
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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. Das zweite Bildaufnahmeelement 16 weist eine rechteckige Lichtaufnahmefläche auf, die senkrecht zur Ebene der Zeichnung (siehe 3) verläuft.
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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 strahlenförmig ausgehen.
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Die zweite Linseneinheit 15 weist dieselbe Konstruktion wie die erste Linseneinheit 9 auf und weist selbst eine wasserdichte Konstruktion auf. Die zweite Linseneinheit 15 ist in den zweiten Befestigungsblock 14 eingeführt und durch Schrauben montiert. Zwischen dem zweiten Befestigungsblock 14 und der zweiten Linseneinheit 15 ist ein Abdichtring 17 vorgesehen und die zweite Linseneinheit 15 und der zweite Befestigungsblock 14 sind flüssigkeitsdicht abgedichtet.
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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 Flansch 22 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 breiter Seiten und schmaler Seiten gebildet, wobei die zwei Paare gegenüberliegender breiter Seiten bzw. schmaler 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. In einem Zustand, in dem die Kameraanordnung 2 in der Wärmeschutzabdeckung 4 aufgenommen ist, steht die Objektivlinse 48 von einer Oberfläche der breiten Seitenfläche 34 vor, 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 die Gegenlichtblende 38 angebracht. Anhand von 6 wird die Gegenlichtblende 38 beschrieben.
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Die Gegenlichtblende 38 weist eine quadratische Außenform auf und in ihrer Mitte ist ein Loch 57 gebildet. Das Loch 57 weist denselben oder nahezu denselben Durchmesser wie das Linsenloch 37 auf. Eine Oberfläche der Gegenlichtblende 38 ist aus einer gekrümmten Oberfläche gebildet, die einen Öffnungswinkel der horizontalen Kameraeinheit 6 nicht schneidet, 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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Wenn die horizontale Kameraeinheit 6 das Bild aufnimmt, wird ein Öffnungswinkel außer durch einen maximalen Öffnungswinkel der ersten Linseneinheit 9 in Übereinstimmung mit einer Form des ersten Bildaufnahmeelements 10 begrenzt.
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Das heißt, falls die Form des ersten Bildaufnahmeelements 10 ein Rechteck ist, ist ein Öffnungswinkel Wa in Richtung einer schmalen Seiten klein und ist ein Öffnungswinkel Wb in Richtung einer breiten Seite größer als der Öffnungswinkel Wa und ist ein Öffnungswinkel Wc in einer diagonalen Richtung maximal (siehe 7 und 8).
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Somit ist eine gekrümmte Oberfläche der Gegenlichtblende 38 in der Weise gebildet, dass sie die Öffnungswinkel Wa, Wb und Wc nicht schneidet. Das heißt, wenn angenommen wird, dass die Gegenlichtblende 38 eine quadratische Außenform aufweist und dass eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer breiten Seite des ersten Bildaufnahmeelements 10 Ha ist, ist eine Höhe des Abschnitts parallel zu einer schmalen Seite des ersten Bildaufnahmeelements 10 Hb (< Ha) und ist entlang einer Diagonalen in der diagonalen Richtung eine konkav gekrümmte Oberfläche 51 gebildet. Eine Höhe der konkav gekrümmten Oberfläche 51 an einem Rand des Lochs 57 ist He (< Hb). Ferner ist der Öffnungswinkel in der diagonalen Richtung der konkav gekrümmten Oberfläche 51 größer oder gleich einem maximalen Öffnungswinkel der ersten Linseneinheit 9. Die Oberfläche der Gegenlichtblende 38 ist wie oben beschrieben konfiguriert. Somit kann der Öffnungswinkel sichergestellt werden und ein vorstehender Abschnitt bereitgestellt werden, der weiter als die vordere Oberfläche der Linse und darüber hinaus vorsteht, während er Licht außerhalb des Öffnungswinkels effektiv unterbricht.
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Die maximale Höhe Ha der Gegenlichtblende 38 ist größer als die Länge, die die Objektivlinse 48 von einer Oberfläche der breiten Seitenfläche 34 vorsteht.
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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. Die Gegenlichtblende 38 schützt die Objektivlinse 48, die von der Wärmeschutzabdeckung 4 vorsteht.
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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.
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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 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.
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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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Die omnidirektionale Kamera 1 ist so konfiguriert, dass die Kameraanordnung 2 in einer flüssigkeitsdichten Konstruktion in der offenen Wärmeschutzabdeckung 4 aufgenommen ist und dass ferner die Objektivlinse 48 aus der Wärmeschutzabdeckung 4 vorsteht. Somit reicht es aus, dass nur die Linsenlöcher 37, die nahezu dieselben Durchmesser wie die erste Linseneinheit 9 und die zweite Linseneinheit 15 aufweisen, an der Wärmeschutzabdeckung 4 gebildet sind. Außerdem kann die Wärmeschutzabdeckung 4 verkleinert werden, da keine breiten Windlöcher gebildet zu sein brauchen. Außerdem werden die Kosten gesenkt, da keine Gläser notwendig sind, um die Windlöcher flüssigkeitsdicht abzudecken.
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Ferner ist die Objektivlinse 48 durch die Gegenlichtblende 38 geschützt, da die Gegenlichtblende 38 an dem Loch 37 vorgesehen ist. Falls die omnidirektionale Kamera 1 herunterfällt oder dergleichen geschieht, wird eine Beschädigung oder ein Bruch der Objektivlinse 48 verhindert.
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Die omnidirektionale Kamera 1 weist die folgende Kühlfunktion auf.
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Typische wärmeerzeugende Elemente in der omnidirektionalen Kamera 1 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 an den Blockabschnitt 8a übertragen und über den Flanschabschnitt 8b weiter an den 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 Warme 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 an 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 Element 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 aufzunehmen. Zum Beispiel ist die omnidirektionale Kamera 1 auf einem Dach eines Kraftfahrzeugs eingebaut und nimmt während der Bewegung ein omnidirektionales Bild auf.
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Anhand von 9 wird nun die Kühlfunktion während der Bewegung der omnidirektionalen Kamera 1 beschrieben.
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9 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 56 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 der Raum 45 über und unter dem oberen Wärmedämmelement 32 miteinander in Verbindung steht. 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 aufgenommen zu werden braucht.
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Ferner ist ein unterer Endabschnitt des Kameraeinbaurahmens 5 durch das untere Gehäuse 24 flüssigkeitsdicht abgedeckt, wobei aber zusätzlich eine Bodenplatte vorgesehen sein kann und dieser untere Endöffnungsabschnitt unter Verwendung der Bodenplatte flüssigkeitsdicht abgedeckt sein kann.
