JP2014535070A - 冷却航空カメラ - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つのレンズ（１３）と、所定数の光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）と、ケーシング（１ａ）とを備えた航空カメラ（１）に関するものであって、前記ケーシング（１ａ）は、前記少なくとも１つのレンズ（１３）と、前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）とを有しており、これらの光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）は、前記ケーシング（１ａ）内で相並んで且つ／又は重なるように、特に互いに少なくともほぼ平行に配置された、少なくとも２つの異なる平面（２，３）内に配置されており、前記ケーシング（１ａ）は、前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）を冷却するための、少なくとも１つの冷却装置（１０）を有している。この冷却装置（１０）は、前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）を備えた前記少なくとも２つの異なる平面（２，３）の間で前記ケーシング（１ａ）内に組み込まれた、少なくとも１つの冷却通路（１１）を有しており、該冷却通路（１１）を通って、冷却用のガス状の流体が流れるようになっており、前記冷却通路（１１）は、前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）のガス状の周辺環境から完全に分離されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載した、少なくとも１つのレンズと、所定数の光電子構成部材及び／又は電子構成部材と、ケーシングとを備えた航空カメラに関する。

プリント基板は、電気的若しくは電子的な構成部材のための支持体である。プリント基板は、導体基板、プリント板又はプリント回路基板（英語：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ／ＰＣＢ）とも呼ばれる。電気機器若しくは電子機器には、多数の電子構成部材を備えた複数のプリント基板が設けられていることがある。これらの構成部材には、例えば変流器／変圧器、電気抵抗、トランジスタ、ダイオード及び集積回路が含まれる。この場合、既存の構成空間をより良好に利用できるようにするために、プリント基板は積み重ねられて、又は相並んで配置されていてもよい。

電気構成部材若しくは電子構成部材は、しばしば構成部材に装着された密封部材によって周辺環境から絶縁されており、これにより、構成部材の冷却部を比較的簡単に形成することができるようになっていて、構成部材の機能妨害を考慮せずに済む。この場合、構成部材の冷却はしばしば、ファンによって、構成部材を取り囲んでいるケーシングを通され、且つ密閉された構成部材の間を通って移動させられる空気によって行われる。進入する空気は、加熱された構成部材に比べてより低い温度を有しており、これらの構成部材で加熱されて、最終的にはケーシングから流出する。このような冷却は、例えばコンピュータに用いられる。この場合、典型的には、ケーシング内の電気構成部材が汚染される恐れがある。

プリント基板には、特に光学的な機能を果たすことのできる、電気的な特殊構成部材も装備されることが増えている。これらのいわゆる光電子構成部材の例は、特にカメラセンサ、運動センサ等である。電磁スペクトルの光又は一般には光線が、光電子構成部材に当たることができるようにするために、このような構成部材は、典型的には密封部材を一切有さないか、或いはこの構成部材を部分的に取り囲んで係合しているか、又は透明な密封部材を１つだけ有している。しかしながら、光電子構成部材もやはり、周辺温度に応じて、その機能を維持するために冷却されねばならない。完全には密封されていない光電子構成部材の間を通って移動させられる、例えば冷却された空気等の、ガス状の流体による冷却は、一般に不可能である。それというのも、この場合は例えば埃及び／又は湿気による光電子構成部材の汚染延いては機能妨害を排除することができないからである。このような光電子構成部材は、特に航空カメラに使用される。

本発明の課題は、異なる平面上に配置された電子構成部材及び／又は光電子構成部材を、ガス状の流体によって冷却することができるようになっていると同時に、周辺環境からの汚染に対して防護されている、冒頭で述べた形式の航空カメラを提供することにある。

この課題は、請求項１に記載の特徴を有する航空カメラによって解決される。本発明の有利な構成及び改良は、従属請求項に記載されている。

ケーシングの冷却装置が、光電子構成部材及び／又は電子構成部材を備えた少なくとも２つの異なる平面間でケーシング内に組み込まれた、少なくとも１つの冷却通路を有しており、この冷却通路を通って冷却用のガス状の流体が流れるようになっており、冷却通路が、光電子構成部材及び／又は電子構成部材のガス状の周辺環境から少なくともほぼ、若しくは所定の許容範囲内で、完全に分離されていることによって、光電子構成部材及び／又は電子構成部材、特に航空カメラの少なくとも１つの光学センサは、快適に冷却されるようになっており、その際に汚染されることはなくなっている。

少なくとも２つの異なる平面は、光電子構成部材及び／又は電子構成部材が配置された、少なくとも２つのプリント基板によって形成され得る。これらの少なくとも２つのプリント基板は、電気的に互いに接続されていてよい。

電子構成部材及び／又は光電子構成部材の汚染を防止するために、ケーシングの上面及び／又は下面は、ガス状の周辺環境に対して十分にシールされていてよい。

本発明では更に、光電子構成部材及び／又は電子構成部材が、ケーシング、特にケーシング内に組み込まれた少なくとも１つの冷却通路に対して直接的又は間接的に、熱伝導的に結合されていることが想定されていてよい。これにより、熱伝導性が付加的に改善され得る。このためには、熱伝導パッド、銅板、熱伝導ペースト等が用いられてよい。

光電子構成部材は、少なくとも１つの光学画像センサを有していてよい。

ガス状の流体は、自由対流又は強制対流によって、少なくとも１つの冷却通路を通って案内されてよい。

本発明による航空カメラのケーシングを、概略的な分解図として示した図である。 図１に示したケーシングを組み立てた状態で、概略的な斜視図として示した図である。

以下に、本発明の実施形態を図面につき詳しく説明する。

図１には、概略的に破線で示した航空カメラ１のケーシング１ａ若しくはケーシング１ａの一部が、分解図として示されている。このケーシング１ａは、第１の平面２内に、光電子構成部材及び／又は電子構成部材２ｂを備えた第１のプリント基板２ａを有しており、第２の平面３内に、光電子構成部材及び／又は電子構成部材３ｂを備えた第２のプリント基板３ａを有しており、この第２のプリント基板３ａには光学センサ４、特にＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサが取り付けられている。平面２と平面３とは互いに異なっており、特に、互いに少なくともほぼ平行に重なるように配置されている。別の実施形態（図示せず）において、前記両平面は、相並んで配置されていてもよい。

光学センサ４は、この場合、航空カメラの光学機能を果たすことができる、光電子構成部材である。両プリント基板２ａ及び３ａは、電気的に互いに接続されていてよい。図１に示した実施形態では、両プリント基板２ａ及び３ａは、それぞれプリント基板２ａ若しくは３ａの縁部に配置されている接続ブリッジ５（極めて概略的に図示）によって、電気的に互いに接触接続されている。接続ブリッジ５の数が、図示の実施形態とは異なる構成も考えられる。接続ブリッジ５は、ケーブル６、プラグ７並びにソケット８によって形成されていてよい。

ケーシング１ａは、光電子構成部材及び／又は電子構成部材２ｂ，３ｂ，４を冷却するための冷却装置１０を有している。この冷却装置１０は、光電子構成部材及び／又は電子構成部材２ｂ，３ｂ，４を備えた２つの異なる平面２，３の間でケーシング１ａ内に組み込まれた複数の冷却通路１１を有している。組み込まれたこれらの冷却通路１１を通って、冷却用のガス状の流体が流れる。組み込まれた冷却通路１１は、光電子構成部材及び／又は電子構成部材２ｂ，３ｂ，４のガス状の周辺環境からは、完全に分離されている。

光電子構成部材及び／又は電子構成部材２ｂ，３ｂ，４の運転時に、両プリント基板２ａ及び３ａに生じる熱を、冷却装置１０を介してより良好に導出できるようにするために、ケーシング１ａは、任意の熱伝導部材９を有していて、これらの熱伝導部材９は、両プリント基板２ａ及び３ａに接触している。熱伝導部材９は、例えば熱伝導パッド又は熱伝導ペーストであってよい。

ケーシング１ａの上面及び／又は下面は、ガス状の周辺環境に対して十分にシールされている。

ケーシング１ａは少なくとも、組み込まれた複数の冷却通路１１を備えた冷却装置１０と、第１のケーシング閉鎖部材１２と、第２のケーシング閉鎖部材としての航空カメラ１の光学レンズ１３とから形成される。場合によっては例えば埃等の汚染粒子を含んでいる恐れのある周辺空気が、光電子構成部材及び／又は電子構成部材２ｂ，３ｂ，４にできるだけ接触しないことを保証するために、冷却通路１１は、冷却装置１０内に組み込まれており、これにより、周辺空気も、冷却通路１１を通流するガス状の流体も、光電子構成部材及び／又は電子構成部材２ｂ，３ｂ，４とは、可能な限り接触しないようになっている。この場合特に、例えば埃又は湿気による光学センサ４の汚染を十分に回避することができる。付加的に、更に別の構成部材を、シールする目的で、且つ光学センサ４を特に埃や湿気からより良好に防護することを可能にするために、使用することができる（図示せず）。

図２には、ケーシング１ａの組み立てられた状態が、斜視図で示されている。冷却通路１１の延在状態、並びに熱伝導部材９を介した、両プリント基板２ａ，３ａの冷却通路１１との熱伝導的な接触接続を認識することができる。

更に、外部冷却回路が設けられていてよく、この外部冷却回路は、例えば複数の管、熱交換器並びにファン等を有している。熱交換器は、ファンと組み合わせて、冷却回路全体のヒートシンクを形成することができる。ガス状の流体は、自由対流又は強制対流により、冷却回路、特に管、熱交換器及び冷却通路を通流する。外部冷却回路からケーシング１ａに対して、例えば振動や衝撃等の機械的な運動を、できるだけ伝達しないようにするために、緩衝部材が、管とケーシング１ａとの間に設けられていてよい（図示せず）。

１ 航空カメラ
１ａ ケーシング
２ 第１の平面
２ａ プリント基板
２ｂ 光電子構成部材及び／又は電子構成部材
３ 第２の平面
３ａ プリント基板
３ｂ 光電子構成部材及び／又は電子構成部材
４ 光学センサ
５ 接続ブリッジ
６ ケーブル
７ プラグ
８ ソケット
９ 熱伝導部材
１０ 冷却装置
１１ 冷却通路
１２ 第１のケーシング閉鎖部材
１３ レンズ

Claims (7)

1. 少なくとも１つのレンズ（１３）と、所定数の光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）と、ケーシング（１ａ）とを備えた航空カメラ（１）であって、前記ケーシング（１ａ）は、前記少なくとも１つのレンズ（１３）と、前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）とを有しており、これらの光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）は、前記ケーシング（１ａ）内で相並んで且つ／又は重なるように、特に互いに少なくともほぼ平行に配置された、少なくとも２つの異なる平面（２，３）内に配置されており、前記ケーシング（１ａ）は、前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）を冷却するための、少なくとも１つの冷却装置（１０）を有しているものにおいて、
   前記冷却装置（１０）は、前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）を備えた前記少なくとも２つの異なる平面（２，３）の間で前記ケーシング（１ａ）内に組み込まれた、少なくとも１つの冷却通路（１１）を有しており、該冷却通路（１１）を通って、冷却用のガス状の流体が流れるようになっており、前記冷却通路（１１）は、前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）のガス状の周辺環境から完全に分離されていることを特徴とする、航空カメラ。
2. 前記少なくとも２つの異なる平面（２，３）は、前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）が配置された少なくとも２つのプリント基板（２ａ，３ａ）によって形成されている、請求項１記載の航空カメラ。
3. 前記少なくとも２つのプリント基板（２ａ，３ａ）は、電気的に互いに接続されている、請求項２記載の航空カメラ。
4. 前記ケーシング（１ａ）の上面及び／又は下面は、ガス状の周辺環境に対して十分にシールされている、請求項１から３までのいずれか１項記載の航空カメラ。
5. 前記光電子構成部材及び／又は電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）は、前記ケーシング（１ａ）に対して、特に前記ケーシング（１ａ）内に組み込まれた前記少なくとも１つの冷却通路（１１）に対して、直接的又は間接的に熱伝導的に結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の航空カメラ。
6. 前記光電子構成部材（２ｂ，３ｂ，４）は、少なくとも１つの光学画像センサ（４）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の航空カメラ。
7. 前記ガス状の流体は、自由対流又は強制対流によって、前記少なくとも１つの冷却通路（１１）を通って案内される、請求項１から６までのいずれか１項記載の航空カメラ。

Images