具有冷却装置的摄像机组件的制作方法

本发明涉及一种摄像机组件，特别是具有冷却装置的摄像机组件。

背景技术：

在监控摄像机的背景下，通常使用包括一个或多个摄像头和相关电子器件的独立单元。监控摄像机可以布置在有水、湿气、灰尘等的暴露的环境中，并且还对保护摄像头免受诸如刑事损害(故意破坏)的物理行为的不利影响或者免受更偶然的事物的影响感兴趣。出于这些原因，通常愿意将一个或多个摄像头布置在保护壳体内。这种保护壳体通常包括其中布置有电子器件和摄像头的底架以及诸如圆顶件或窗户等的透明部分。透明部分的目的当然是允许一个或多个摄像头的传感器感兴趣的照射的传输，因此，可以根据期望的传输特性来改变特性(通过选择材料或涂层)。此外，壳体的特性可能会根据预期用途(从防尘到各种ip分类、防爆等)而变化。这种壳体有许多示例，单独提供或作为摄像机组件的指定部分提供，且可从市场上获得。

壳体的作用是将摄像头定位在有限的空间中，操作期间产生的热也将被限制。过热是操作成像传感器(例如，cmos传感器)时要避免的一个特征，这是因为它会导致系统产生的噪声增大。理论上，热噪声是影响成像系统的所有频率和所有像素的白噪声，因此它将使在成像情况下可能与摄像头视场中的更精细的细节对应的感兴趣信号模糊。热噪声总是以有害的方式影响图像，然而例如在弱光情况下成像期间随着整体信号的降低，热噪声变得愈加消极。

缓解发热问题的已知且显而易见的方法是引入冷却装置(例如散热片或水冷装置)以及通过将发热电子器件(处理器)移动至尽可能地远离图像传感器来使影响最小化。一些建议的措施导致安装过程中的复杂性增加或者导致设计在某些情况下被认为是笨重的。

本发明旨在提供一种改进的且为一组特定的摄像机组件定制的冷却装置。

技术实现要素：

为此，根据本发明的第一方面，本发明旨在提供一种包括改进的冷却装置的摄像机组件。该摄像机组件具有壳体、透明圆顶件，并且被构造为在透明圆顶件内容纳被布置在壳体中的至少一个摄像头。出于本发明的目的，壳体包括冷却装置，该冷却装置具有布置在壳体内并延伸通过圆顶件的散热部分，其中，散热部分由被构造成有效地传递热的材料制成，并且其中，冷却装置包括用于气流的通道。捕获摄像机组件内部产生的热并将其有效地传递到从组件引出的气流，能够有效地进行冷却并提高组件设计的灵活性。它还使得散热部分能够作为组件的结构部分，以这种方式，部件的数量可以最小化。

在一个或更多个实施例中，散热部分还在通道和布置有所述至少一个摄像头的隔室之间构成物理屏障。这意味着其他部件之间的任何界面都应该被充分地密封。

在本发明的一个或多个实施例中，优选地，散热部分延伸到壳体的底架，以实现例如刚性结构、有益的热传导特性和对摄像机室的充分密封。

此外，通道可以延伸到或延伸通过底架，并且作为歧管继续朝向壳体的周边向外延伸。歧管的设计可以使其将气流引导到预计被发热部件加热的表面上。

出于相同的目的，底架可以由被构造为有效地传递热的材料制成。

为了进一步改善冷却性能，散热部分可以包括用于摄像机组件的处理单元的配件。以这种方式，处理单元可以与散发产生的热的部件直接接触。

在一个或更多个实施例中，在散热部分中可以布置有风扇以增强气流。风扇优选地直接由摄像机组件的电源单元供电，也可以使用另一个电源。风扇可用于增强由被加热的空气产生的对流，也可用于逆转气流的方向。在圆顶件附近不需要气流的一些应用中，这可能是优选的。

在一个或更多个实施例中，通道的入口可以布置在摄像机组件的中央，其中，通道的出口可以布置在组件的周边。“入口”和“出口”是指正常或预期的流动方向。流动可能会被逆转，或者是由于诸如通道中的强劲的气流或者意外的温度分布的自然原因，或者使用风扇。从这个意义上来说，“入口”和“出口”可以被替代地称为通道的第一开口和第二开口，然而入口和出口被认为覆盖了大多数应用。

在周围空气被认为对冷却通道或其中的部件(主要是风扇)是有害的应用中，可以在通道的入口附近布置可更换的过滤器单元。

为了便于冷却装置的维护，散热部分的上部在散热部分的延伸通过圆顶件的端部处可以是可移除的，以进入散热部分的内部。

此外，由于可更换的过滤器可能是需要定期更换的部件，因此优选地更多地简化对过滤器的接近。如果散热部分的可移除的上部包括可移除的过滤器可布置于其下方的盖，则这可以实现。盖可以被压入就位，或者它可以包括与可移除的上部中的开口的螺纹配合的外螺纹配件。

通过圆顶件施加的压力，可移除的上部可以朝向散热部分的其余部分保持就位。

另一发明构思涉及被公开类型的摄像机组件，其包括多个摄像头，例如2个、3个、4个、5个或更多个。

附图说明

图1是具有根据本发明的一个实施例的独创的冷却装置的摄像机组件的部分剖开的透视图。

图2是90度部分被移除后的剖视图，示出了通过根据本发明的一个实施例的冷却装置的气流的示例。

图3是被布置在天花板中的摄像机组件的透视图。

图4是示出了冷却装置的进一步细节的详细剖视图。

具体实施方式

在图1的透视图中示出了可实施本发明的摄像机组件100。摄像机组件100包括壳体102、一个或多个摄像头104和透明圆顶件106。本申请人在ep2887328中公开了这种摄像机组件的类似型式。

透明圆顶件106的一部分已经被切除，因此一些摄像头104清晰可见。组件的中央部分108可以包括连接器、控制单元等(未示出)，用于接收、处理和转发由摄像头104实现的成像结果。在该实施例中，中央部分108将包括冷却装置或其至少一部分，我们将回到这一点。首先，可以注意两件事来增加对当前示出的摄像机组件100的理解；每个单独提到的部分实际上可以包括多个部件，例如，“壳体102”可以包括基座、底架、支架、多个盖等。此外，这些部件可以由不同的材料(或相同的材料)制造。由于这些单独的部件被认为对于理解或实现本发明而言不是必需的，因此我们将限制提供它们的详细描述，然而通过观察市场上可获得的产品，例如来自本申请人的产品，可以容易地找到进一步的信息。另一件事是，与摄像机组件附接到天花板或安装基座上而摄像头104面朝下和侧边以监视指定区域的正常安装相比，在所示出的视图中摄像机组件100基本上是上下颠倒的。

现在回到中央部分108，它将包含冷却装置的一部分，其实施例参照图2最容易解释。最显著的部分是基本上从摄像机组件100的顶部延伸到底部的散热部分110。散热部分在被构造成容纳摄像头的隔室和延伸通过散热部分的通道112之间提供物理屏障。此外，散热部分具有用于接纳密封件的凸缘或表面，该密封件被构造成密封圆顶件104和散热部分之间的接触区域。在密封装置114中可以包括进一步的结构细节。

出于本发明的目的起见，散热部分由导热性能良好的材料制成从而有效地进行传热是重要的。还应该注意到，散热部分除了其功能性以外还是摄像机组件的结构部件。

如果散热部分应该被涂覆，那么使用电沉积比例如粉末涂覆优选，以保持导热性。然而，根据应用的不同，粉末涂覆或其它表面处理工艺是可能的。还可以以更精细的方式提供有效传热的特性，从功能的角度来看这也是可以接受的，尽管这种更精细的解决方案可能会产生更高的成本。这种更精细的解决方案可相当于使用热管。一种更低技术含量的解决方案是使用导热性更高的材料，如铜，这将对设备的成本产生影响。

一般来说，根据所需的特性，部件可以由不同的材料(或相同的材料)制造。刚度或导热性能应该增加的部件(例如对于壳体的部分尤其是其底架以及支架的情况)可以由例如铝制成。如已经阐述过的，将颜色涂到这些部件上的合适的处理可以是粉末涂覆或电沉积。其他部件可以由有色塑料制成，透明圆顶件可以由例如丙烯酸或聚碳酸酯制成。

所提供的物理屏障允许外部空气进入通道，而不会对摄像头隔室产生任何直接的影响。散热部分110在底架116处附接到壳体，并且通道112延伸到壳体102的底架116和支架120之间的歧管118中。在所示实施例中，歧管118延伸到壳体的周边边缘，并通过设置在壳体中的出口装置122离开。因此，出口装置将引起空气流过圆顶件的一些表面，这可以减少来自周围空气的污染，特别是如果用于冷却的空气被过滤的话。

在所示实施例中，出口被实施为通气装置122，然而出口的形状、尺寸和位置可以随着应用而变化。作为示例，建议性地为通气格栅形式的出口可以布置得更靠近壳体的基座，即，更远离入口(稍后将描述)，以便增强对流。此外，歧管118的形状可以变化，然而一个设计特征可以是它应该尽可能靠近摄像机组件的发热部件通过。聚集冷却气流使其通过产生最多的热的区域被认为是合适的。就这点而言，发热部件可以被布置成与散热部分110直接物理接触，这是在124处所示的针对处理器的情况。

冷却装置还包括入口126，并且对于本实施例，入口布置在摄像机组件的中央，但是更重要的是，它将气流直接引导到散热部分110和通道112中，在该散热部分110和通道112处它可以起到将热从散热部分传输走的作用。散热部分的内部还可以包括冷却凸缘128，起到以本身已知的方式增加通道壁和气流之间的接触面积的作用。

现在，让我们看看使用情况，其中，摄像机组件100被布置在天花板130中，如图3所示。与图1和图2所示的摄像机组件相比，它现在被倒置了，这是预期的使用位置。支架已经附接到天花板上，壳体的底架和其余部分已经附接到支架上。很容易理解，在这种使用情况下，入口将是摄像机组件的较低点(不一定是但可能是最低点)。随着摄像头和处理器的升温，散热部分也会升温。接下来，散热部分的通道内的空气将升温，结果，由于对流作用，空气将开始向上输送。被加热的气流将继续流向摄像机组件的出口，结果来自周围环境的空气气流将持续地通过入口进入。因此，热将从发热部件传递到散热部分和空气，然后从摄像机组件排出，这一切都引起组件的充分冷却。在图2中示出了所描述的流动，与在图2中组件是上下颠倒的相比，流动的方向更有意义。

通道112与摄像机隔室没有流体连通，因此外部空气的品质对于摄像机组件的功能并不重要。然而，在周围空气中存在例如较高的灰尘含量的应用中，可以在流经通道的气流中布置过滤器132。在一个或更多个实施例中，过滤器可以通过移除入口的盖136(用螺丝刀或通过手动转动盖)、布置安装在过滤器架上的过滤器并且再次盖上盖而布置。过滤器显然应该具有与它被布置于其中的通道部分相一致的形状，这在本示例中使得过滤器132将呈圆柱形，其截面图在图4中示出。

在另一个实施例(该实施例可以与或不与包括过滤器的实施例组合)中，可以在通道中布置风扇134。风扇的目的是增强气流，并且以这种方式进一步增加热传递。风扇在图4中仅被示出为螺旋桨式，并且在实际的实施例中，风扇可以被设置为能够插入通道中并且由摄像机的电源单元供电的管道风扇形式。风扇的选择可以随着诸如可用电量和期望的冷却效率的多种因素而变化。值得注意的是，除了冷却之外，风扇可以帮助保持圆顶件免受灰尘和碎屑影响，如关于出口122的阐述中提到的，或者风扇甚至可以通过将(现在被预热的)排气吹过圆顶件的外表面而用于圆顶件的外部除冰或干燥。在其他的安装中，用于冷却的空气可能会被污染到这样的程度，即，优选地引导排气远离圆顶件，以减少油脂和灰尘的沉积等。

为了接近风扇，例如为了维修或检查的目的，散热部分的上部(在图4中)138可以是可移除的。这种可移除的部件可以通过螺钉或夹具保持就位，但是也可以通过圆顶件104施加的压力保持就位。在组装状态下，圆顶件的内径部将邻接散热部分的外凸缘(它们之间布置有密封件)，这使得圆顶件能够将可移除的部件保持就位。

摄像机组件被示出为具有圆形横截面，这是当前的优选实施例。然而，冷却装置显然还可以用在具有不同形状的摄像机组件中。此外，冷却装置被放置在摄像机组件的中央，这种定位在本实施例中是有利的，但是对于其他实施例可能不相关。

应当理解，本领域技术人员可以以多种方式修改上述实施例，并且仍然能实现如上述实施例所示的本发明的优点。作为示例，通道的出口或排气可以布置在摄像机组件的侧面上，或者甚至往回引导以便在壳体的中央离开。如果在支架上方没有于其上布置摄像机组件的天花板，那么出口甚至可以被布置在摄像机组件的上侧，与入口被定位的位置相对的一侧。因此，本发明不应局限于所示的实施例，而应仅由权利要求书限定。另外，如本领域技术人员所理解的，所示实施例可以组合。