TWI732196B - 具有冷卻配置之照相機組件 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種照相機組件。該照相機組件包含一外殼、一透明圓頂，且其經組態以將配置於該外殼中之至少一照相機鏡頭接收於該透明圓頂內。該外殼包括具有配置於該外殼內且延伸穿過該透明圓頂之一散熱部分之一冷卻配置，且該散熱部分由經組態以高效率傳熱之一材料製成。此外，該冷卻配置包括一氣流通道。

Description

具有冷卻配置之照相機組件
本發明係關於一種照相機組件，且特定而言，本發明係關於一種具有一冷卻配置之照相機組件。
在監視照相機之背景內，通常使用包括一或多個照相機鏡頭及相關聯電子器件之獨立單元。監視照相機可配置於如水、濕氣、灰塵等等之暴露環境中，且亦要注意保護照相機鏡頭免受諸如刑事損壞(故意破壞)之物理作用不利影響或免受一更意外自然影響。由於此等原因，一般宜將一或若干照相機鏡頭配置於一保護外殼內。此保護外殼通常包括其中配置電子器件及照相機鏡頭之一底板及諸如一圓頂或窗之透明部分。當然，透明部分之用途係允許透射所關注之輻射用於一或若干照相機鏡頭之感測器，且因而可根據所要透射性質來更改性質(藉由選擇材料或塗層)。此外，外殼之性質可根據所欲用途(自防灰塵至各種國際防護(International Protection)分類、防爆等等)來變動。存在可在市場上購得之此等外殼之諸多實例(單獨提供或作為一照相機組件之一指定部分提供)。
外殼之一影響係(若干)照相機鏡頭將定位於一侷限空間中且操作期間所產生之熱亦會受侷限。過熱係操作成像感測器(例如CMOS感測器)時要避免之一特徵，因為其會導致由系統產生之雜訊增加。理論 上，熱雜訊係影響成像系統之所有頻率及所有像素之一白雜訊，且其因而會使關注信號不清楚，在一成像情境中，此可對應於照相機鏡頭之一視域中之較精細細節。熱雜訊始終會依一不利方式影響影像，且其影響隨總信號減弱(例如在弱光情境之成像期間)而變得越來越負面。
減輕熱問題之已知及明顯方式係引入諸如冷卻片或水冷卻之冷卻配置及藉由移動發熱電子器件(處理器)儘可能遠離影像感測器來最小化影響。一些建議措施導致安裝期間複雜性增加或會在一些情境中被視為太占空間之一設計。
本發明旨在提供一種根據照相機組件之一特定群組來定制之改良冷卻配置。
為此，本發明旨在根據其之一第一態樣來提供一種照相機組件，其包括一改良冷卻配置。該照相機組件具有一外殼、一透明圓頂，且其經組態以將配置於該外殼中之至少一照相機鏡頭接收於該透明圓頂內。為了本發明，該外殼包括具有配置於該外殼內且延伸穿過該圓頂之一散熱部分之一冷卻配置，其中該散熱部分由經組態以高效率傳熱之一材料製成，且其中該冷卻配置包括一氣流通道。捕獲該照相機組件內所產生之熱且將其高效率傳遞至自該組件引出之一氣流實現一高效率冷卻及該組件之設計之一增加靈活性。其亦實現使該散熱部分成為該組件之一結構部分，且可藉此最少化部件之數目。
在一或多個實施例中，該散熱部分亦構成該通道與其中配置該至少一照相機鏡頭之一隔室之間的一實體障壁。此意謂應適當密封其他部件之間的任何界面。
較佳地，在本發明之一或若干實施例中，該散熱部分延伸至該外殼之一底板以實現(例如)一剛性建構、有益導熱性質及適合於該照相機隔室之一密封。
此外，該通道可延伸至或穿過該底板且繼續作為一歧管朝該外殼之一周邊向外延伸。該歧管之設計可使得其導引預期由發熱部件加熱之表面上方之氣流。
為了相同目的，該底板可由經組態以高效率傳熱之一材料製成。
為進一步提高冷卻效能，該散熱部分可包括用於該照相機組件之一處理單元之一配件。依此方式，該處理單元可與用於消散所產生之熱之特定組件直接接觸。
在一或多個實施例中，一風扇可配置於該散熱部分中以增強氣流。較佳地，該風扇直接由該照相機組件之一電源單元供電，亦可利用另一電源。該風扇可用於增強由熱空氣產生之對流，但其亦可用於使氣流之方向反轉。此可在其中不想要圓頂附近之一氣流之一些應用中優先選擇。
在一或多個實施例中，該通道之入口可配置於該照相機組件之一中心處，且其中該通道之一出口可配置於該組件之一周邊處。「入口」及「出口」參考正常或預期流動方向。可因自然原因(諸如一強升降氣流或通道中之一非預期溫度分佈)或因使用一風扇而使流動反轉。就此而言，「入口」及「出口」可代以指稱該通道之一第一開口及一第二開口，但入口及出口被視為覆蓋大部分應用。
在其中認為周圍空氣對冷卻通道或其內部件(主要為風扇) 有害之應用中，一可更換過濾器單元可配置於該通道之一入口附近。
為促進該冷卻配置之保養，延伸穿過該圓頂之該散熱部分之一端處之該散熱部分之上部分可移除以進入該散熱部分之內部。
此外，因為該可更換過濾器可為需要定期替換之一部件，所以可甚至更佳地簡化該過濾器之接取。此可在該散熱部分之該可移除上部分包括可在其下方配置該可移除過濾器之一帽來完成。該帽可按壓至適當位置中，或其可包括與該可移除上部分中之一開口之一螺紋配合之一外螺紋。
該可移除上部分可藉由該圓頂施加一壓力來保持適當朝向該散熱部分之剩餘部分。
另一發明概念係關於一種所揭示類型之照相機組件，其包括多個(諸如2個、3個、4個、5個或5個以上)照相機鏡頭。
100:照相機組件
102:外殼
104:照相機鏡頭
106:透明圓頂
108:中心部分
110:散熱部分
112:通道
114:密封配置
116:底板
118:歧管
120:托架
122:出口/出口配置/通氣口配置
124:處理器
126:入口
128:冷卻凸緣
130:天花板
132:過濾器
134:風扇
136:帽
138:上部分
圖1係根據本發明之一實施例之具有本發明冷卻配置之一照相機組件之一透視部分剖視圖。
圖2係繪示根據本發明之一實施例之通過一冷卻配置之一氣流之一實例的一截面圖，其中移除一90°區段。
圖3係配置於一天花板中之一照相機組件之一透視圖。
圖4係繪示冷卻配置之進一步細節的一詳細截面圖。
圖1之透視圖中繪示其中可體現本發明之一照相機組件100。照相機組件100包括一外殼102、一或多個照相機鏡頭104及一透明圓頂106。本發明申請人之EP2887328中揭示此一照相機組件之一類似版 本。
已切除透明圓頂106之部分，因此可清楚看見一些照相機鏡頭104。組件之一中心部分108可包括用於接收、處理及轉送由照相機鏡頭104產生之成像結果之連接器、控制單元等等(圖中未展示)。在此實施例中，中心部分108將包括冷卻配置或其之至少一部分，且吾人將回歸至此。首先，要注意兩點以增加本發明所繪示之照相機組件100之理解；個別提及部分之各者事實上可包括若干部分，例如，「外殼102」可包括一基底、一底板、一托架、若干蓋等等。此外，此等部分可由不同材料(或相同材料)製造。因為此等個別部分不被視為理解或實現本發明所必需的，所以吾人不必提供其等之一詳細描述，但易於藉由觀察市售產品(例如來自本發明申請人)來找到進一步資訊。另一點係：在繪示圖中，照相機組件100基本上為倒置的，與其中照相機組件附接至一天花板或安裝基底且照相機鏡頭104面向下或面向四周以監視一指定區域之一正常安裝相反。
現返回至中心部分108，其將含有冷卻配置之一部分，參考圖2來非常容易地解釋冷卻配置之一實施例。最突出部分係基本上自照相機組件100之一頂部延伸至一底部之散熱部分110。散熱部分提供經組態以收容(若干)照相機鏡頭之一隔室與延伸穿過散熱部分之一通道112之間的一實體障壁。此外，散熱部分具有用於接收一密封件之一凸緣或表面，該密封件經組態以密封圓頂106與散熱部分之間的接觸區域。進一步建構細節可涉及密封配置114。
為了本發明，關鍵在於：散熱部分由具有良好導熱性之一材料製成以使其高效率傳熱。亦應注意，散熱部分係增加照相機組件之功 能性之照相機組件之一結構部分。
若應塗覆散熱部分，偏向於使用電沈積而非粉末塗覆來維持導熱性。然而，亦可根據應用來考量粉末塗覆或其他表面處理。亦可依一更精心方式提供高效率傳熱之性質，自一功能觀點看，其亦係可接受的，但此一更精心解決方案將可能推高成本。此一更精心解決方案可對應於使用散熱管。一更低技術解決方案係使用具有一較高導熱性之一材料(諸如銅)，其將影響裝置之成本。
一般而言，部分可由不同材料(或相同材料)製造，其取決於所要性質。應具有增加剛性或導熱性之部分(諸如外殼之部分(尤其是其底板)及托架可情況如此)可由(例如)鋁製成。適合於施加一色彩至此等部分之程序可為粉末塗覆或電沈積，如先前所提及。其他部分可由彩色塑膠製成且透明圓頂可由(例如)丙烯酸或聚碳酸酯製成。
所提供之實體障壁允許外部空氣進入通道且不對照相機鏡頭隔室造成任何直接影響。散熱部分110在底板116處附接至外殼，且通道112延伸至外殼102之底板116與托架120之間的一歧管118中。在所繪示之實施例中，歧管118延伸至外殼之周邊邊緣且穿過設置於外殼中之一出口配置122而退出。因而，出口配置將導致圓頂之一些表面上方之一氣流，其可減少來自周圍空氣之污染，尤其在過濾用於冷卻之空氣時。
在所繪示之實施例中，出口體現為一通風口配置122，但出口之形狀、大小及位置可隨應用變動。作為一實例，出口(建議呈一通氣柵形式)可配置成較靠近外殼之基底(即，較遠離入口(後文將描述))以增加對流。此外，歧管118之形狀可變動，但一設計特徵可為其應儘可能靠近照相機組件之發熱組件通過。將考量適當集中冷卻氣流，使得其通過產 生大部分熱之一區域。相同道理，發熱組件可配置成與散熱部分110直接實體接觸，指示為124之處理器之情況亦如此。
冷卻配置亦包括一入口126，且根據本發明之實施例，入口配置於照相機組件之中心中，但更重要地，入口直接引導一氣流進入散熱部分110及通道112，其中入口可用於將熱自散熱部分帶走。散熱部分之內部亦可包括冷卻凸緣128，其用於依一本身已知方式增大通道壁與氣流之間的接觸面積。
現讓吾人看看一使用情境，其中照相機組件100配置於一天花板130中，如圖3中所展示。與圖1及圖2中所展示之照相機組件相比，照相機組件現被倒置，此係預期使用位置。托架已附接至天花板且底板及外殼之剩餘部分已附接至托架。應易於瞭解，在此使用情境中，入口將為照相機組件之一較低(未必為(但可能是)最低)點。隨著照相機鏡頭及處理器變熱，散熱部分亦會變熱。接著，散熱部分之通道內之空氣將變熱，且其將因此開始向上傳遞(由於對流)。熱氣流將繼續至照相機組件之出口且來自周圍環境之一連續氣流因此將透過入口進入。因此，熱將自發熱部件傳至散熱部分、空氣且接著自照相機組件排出，其總體上導致組件充分冷卻。圖2中繪示所描述之流動，但要知道圖2中組件係倒置的以使流動方向更合情理。
通道112不與照相機隔室流體連通，因此，外部空氣之品質對照相機組件之功能性而言不是很重要。然而，在其中周圍空氣中存在(例如)之一較高灰塵含量之一應用中，一過濾器132可配置於通過通道之氣流中。在一或多個實施例中，可藉由移除入口之一帽136(使用一螺絲刀或藉由手動轉動帽)、配置適合於一過濾器保持器之一過濾器及將帽再 放回來配置一過濾器。過濾器應明顯具有與其中配置過濾器之通道之部分等形之一形狀，在當前情況中，其導致過濾器132將具有一圓柱形狀(圖4中展示其之一截面圖)。
在可或可不與包括過濾器之實施例組合之另一實施例中，一風扇134配置於通道中。風扇之用途係增強氣流且藉此進一步增加傳熱。風扇在圖4中僅繪示成一螺旋槳，且在一真實實施例中，可提供呈一抽風機形式之風扇，其可插入於通道中且由照相機之電源單元供電。風扇之選擇可隨若干因數(諸如可用電量及一所要冷卻效率)變動。值得一提的是，除冷卻之外，風扇可有助於維持圓頂無灰塵及碎屑(如關於出口122之論述所提及)或甚至用於藉由將(現已預熱之)排出空氣吹至圓頂之外表面上方來使圓頂之外部除冰或乾燥。在其他安裝中，用於冷卻之空氣會在一定程度上被污染，使得宜導引排氣遠離圓頂以減少油脂及污垢等等之沈積。
為接取風扇(例如為了保養或檢查)，散熱部分之上部分138(圖4中)可為可移除的。可藉由螺釘或夾具來使可移除部分保持於適當位置中，但亦可藉由圓頂106施加之一壓力來使其保持於適當位置中。在一組裝狀態中，圓頂之一內徑將鄰接散熱部分之一外凸緣(及配置於其之間的一密封件)，其可使圓頂將可移除部分保持於適當位置中。
照相機組件展示為具有一圓形橫截面且此係一當前較佳實施例。然而，顯而易見，冷卻配置亦可用於具有一不同形狀之照相機組件中。此外，冷卻配置放置於照相機組件之一中心(有利於當前實施例但可無關於其他實施例之一位置)。
應瞭解，熟習技術者可依諸多方式修改上述實施例且仍使 用上述實施例中所展示之本發明之優點。作為一實例，通道之出口或排氣口可配置於照相機組件之橫向側上或甚至經反向導引以在外殼之中心退出。若照相機組件配置於其上之托架上方無天花板，則出口甚至可放置於與入口所在位置對置之側上之照相機組件之一上側上。因此，本發明不應受限於所展示之實施例，而是應僅由隨附申請專利範圍界定。另外，熟習技術者應瞭解，可組合所展示之實施例。
100‧‧‧照相機組件
104‧‧‧照相機鏡頭
110‧‧‧散熱部分
112‧‧‧通道
114‧‧‧密封配置
116‧‧‧底板
118‧‧‧歧管
120‧‧‧托架
122‧‧‧出口/出口配置/通氣口配置
124‧‧‧處理器
126‧‧‧入口
128‧‧‧冷卻凸緣
132‧‧‧過濾器

Claims (12)

  1. 一種照相機組件，其具有一外殼、一透明圓頂(dome)，且經組態以將配置於該外殼中之至少一照相機鏡頭(camera head)接收於該透明圓頂內，其中該外殼包括一冷卻配置，該冷卻配置具有配置於該外殼內之一散熱(heat dissipation)部分，該散熱部分形成用於冷卻氣流之一通道，該通道延伸穿過該透明圓頂中之一入口(inlet)，其中該散熱部分由經組態以高效率傳熱之一材料製成，且其中該散熱部分構成該通道與其中配置該至少一照相機鏡頭之一隔室(compartment)之間的一實體障壁。
  2. 如請求項1之照相機組件，其中該散熱部分延伸至該外殼之一底板。
  3. 如請求項2之照相機組件，其中該通道延伸至或穿過該底板且繼續作為一歧管朝向該外殼之一周邊向外延伸。
  4. 如請求項2之照相機組件，其中該底板亦由經組態以高效率傳熱之一材料製成。
  5. 如請求項1之照相機組件，其中該散熱部分包括用於該照相機組件之一處理單元之一配件，其中該配件是由該處理單元所持有或附接至該處理單元。
  6. 如請求項1之照相機組件，其中一風扇配置於該散熱部分中以增強該氣流。
  7. 如請求項1之照相機組件，其中該通道之該入口配置於該照相機組件之一中心處，且其中該通道之一出口(outlet)配置於該照相機組件之一周邊處。
  8. 如請求項1之照相機組件，其中一可更換過濾器配置於該通道之該入口附近。
  9. 如請求項1之照相機組件，其中在延伸穿過該圓頂之該散熱部分之一端處，該散熱部分之一上部分可移除以進入該散熱部分之內部。
  10. 如請求項9之照相機組件，其中該散熱部分之該可移除上部分包括一帽(cap)，且其中一可更換過濾器可配置於該帽下方(below)。
  11. 如請求項10之照相機組件，其中藉由該圓頂施加之一壓力來使該可移除上部分保持適當朝向該散熱部分之一剩餘部分，該剩餘部分非屬該可移除上部分。
  12. 如請求項1-11中任一項之照相機組件，其進一步包括1個、2個、3個、4個、5個或5個以上照相機鏡頭。
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