本發(fā)明涉及監(jiān)控?cái)z像機(jī)，特別涉及監(jiān)控?cái)z像機(jī)的溫度調(diào)節(jié)。

背景技術(shù)：
攝像機(jī)，特別是攝像機(jī)的圖像傳感器對熱非常敏感。溫度升高時(shí)，圖像傳感器傳輸?shù)膱D片質(zhì)量顯著下降。此外，包含圖像傳感器的攝像機(jī)的電子器件也對熱敏感。電子器件的性能受熱影響，熱甚至可能對電子器件產(chǎn)生永久的損害。因此現(xiàn)代攝像機(jī)中的電子器件和圖像傳感器經(jīng)常熱連接至散熱裝置。散熱裝置為將熱散發(fā)到周圍空氣中的無源元件。傳統(tǒng)上這些冷卻系統(tǒng)裝備有機(jī)械風(fēng)扇，引導(dǎo)氣流穿過散熱裝置以提高冷卻效果。然而，當(dāng)周圍空氣的溫度升高時(shí)，這些系統(tǒng)越來越難以從攝像機(jī)的部件和攝像機(jī)本身中將熱轉(zhuǎn)移走。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供改善的攝像機(jī)部件的運(yùn)行溫度。該目的用根據(jù)權(quán)利要求1的監(jiān)控?cái)z像機(jī)來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求給出了本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式。特別是，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，監(jiān)控?cái)z像機(jī)包含攝像機(jī)鏡頭、圖像傳感器和包圍所述圖像傳感器的殼。所述殼可進(jìn)一步包圍一定量的相變材料PCM，所述相變材料PCM具有直至它的溫度上升到預(yù)定的相變溫度以上才開始相變的特性，其中，所述相變溫度在20~80℃的范圍內(nèi)。像這樣設(shè)置PCM的好處是攝像機(jī)可靠性操作的可能性增加。此外，通過選擇在上述范圍內(nèi)的相變溫度，根據(jù)其應(yīng)用，PCM能夠通過PCM的相而有效循環(huán)，因而可提高系統(tǒng)的熱慣性。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述PCM的相變溫度Tp在40~50℃的范圍內(nèi)。這個(gè)溫度范圍可在較溫暖的氣候中有效，且仍允許所述PCM通過PCM的相而循環(huán)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述一定量的PCM熱連接至所述圖像傳感器。益處為所述圖像傳感器的溫度更可能被保持得足夠低以不降低產(chǎn)生的圖片的質(zhì)量。在再一個(gè)實(shí)施方式中，所述PCM熱連接至包含在攝像機(jī)中的處理裝置。這樣的一個(gè)益處是熱從攝像機(jī)中的其它部件快速地轉(zhuǎn)移走。攝像機(jī)運(yùn)行質(zhì)量降低的風(fēng)險(xiǎn)減小了。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述攝像機(jī)包含PCM冷卻裝置，所述PCM冷卻裝置被設(shè)置以使當(dāng)環(huán)境溫度低于PCM的相變溫度時(shí)，增加暴露于環(huán)境溫度的PCM的量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)一步包含溫度傳感器，設(shè)置所述溫度傳感器以用于測量PCM的溫度。在再一個(gè)實(shí)施方式中，所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)一步包含調(diào)節(jié)器，基于用所述溫度傳感器測量的溫度，設(shè)置所述調(diào)節(jié)器以用于控制攝像機(jī)的能量消耗。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述殼為外殼，其中，所述攝像機(jī)進(jìn)一步包括包圍所述圖像傳感器的內(nèi)殼，并且其中，設(shè)置PCM在內(nèi)殼和外殼之間。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，所述外殼包含遮陽板。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過支架的方式固定所述攝像機(jī)到結(jié)構(gòu)，并且其中，設(shè)置所述支架以使攝像機(jī)與所述結(jié)構(gòu)熱絕緣。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，配置所述PCM包圍所述攝像機(jī)鏡頭。由下面給出的詳細(xì)說明，本發(fā)明應(yīng)用的進(jìn)一步的范圍將變得明顯。但是，由于在詳細(xì)的說明中在本發(fā)明的范圍內(nèi)的各種修改和改變對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得明顯，應(yīng)理解上述詳細(xì)的說明和具體的實(shí)施例在表示本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式的同時(shí)僅以說明的方式給出。這里，由于說明的裝置和方法可變化，應(yīng)理解本發(fā)明不限于說明的裝置的具體部件部分或說明的方法的步驟。還應(yīng)理解這里使用的術(shù)語僅用于說明具體的實(shí)施方式的目的，而不旨在限制。必須注意，如在說明書和所附權(quán)利要求中使用的，冠詞“一個(gè)（a）”、“一個(gè)（an）”、“所述（the）”和“所述（said）”旨在表示有一個(gè)或多個(gè)部件，除非文中另有明確規(guī)定。因此，例如，提及的“一個(gè)傳感器”或“所述傳感器”可包含幾個(gè)傳感器，以此類推。此外，單詞“包括”不排除其它部件或步驟。附圖說明根據(jù)下面參照附圖的對目前優(yōu)選的實(shí)施方式的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征和益處將變得明顯，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的攝像機(jī)的示意圖，圖2為說明被暴露于相同的溫度隨時(shí)間的變化的殼體中的溫度的圖，一條曲線表示包含PCM的殼體中的溫度，并且一條曲線表示不包含PCM的殼體中的溫度，圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的包含使PCM更有效地恢復(fù)的裝置的攝像機(jī)的示意圖，圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的包含連接攝像機(jī)的電路至PCM的熱導(dǎo)體的圖1中的攝像機(jī)的示意圖，圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的包含感知PCM溫度的溫度傳感器的攝像機(jī)的示意圖，圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的攝像機(jī)中PCM分布的示意性正視圖，圖7為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的攝像機(jī)中PCM另一種分布的示意圖，圖8為圖7中顯示的PCM分布的示意性正視圖，和圖9為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的攝像機(jī)的示意圖，其中，圖像捕獲裝置與多個(gè)處理裝置和能量消耗（powerintensive）裝置物理隔離。此外，所有幾個(gè)圖中，相似的附圖標(biāo)記指代相似或相應(yīng)的部分。具體實(shí)施方式監(jiān)控?cái)z像機(jī)置于許多不同的位置，以便在所述位置監(jiān)控事件。這些位置的一些可在較溫暖的氣候或溫暖的環(huán)境中，例如，在沙漠，在溫暖氣候的城市、在熱加工和工業(yè)環(huán)境中。這些環(huán)境中的問題為周圍空氣可變得如此溫暖，以至于上述被動(dòng)冷卻系統(tǒng)不再有效，導(dǎo)致裝置不能如預(yù)期工作，或者更糟，裝置被破壞。這個(gè)應(yīng)用中的發(fā)明基于以下想法，即盡量使攝像機(jī)由于攝像機(jī)周圍空氣的溫度變化或攝像機(jī)自身的電子部件的溫度排放而更小地傾向于改變它的溫度。不是試圖冷卻攝像機(jī)，而是設(shè)置攝像機(jī)緩慢改變溫度，或根本不改變溫度，即將攝像機(jī)配置為具有大的熱慣性。根據(jù)本發(fā)明，通過提供相變材料(PCM)給攝像機(jī)而實(shí)現(xiàn)上述目的。現(xiàn)參照圖1，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的監(jiān)控?cái)z像機(jī)10包含圖像傳感器12、電子部件14和攝像機(jī)鏡頭16。攝像機(jī)進(jìn)一步包含包圍圖像傳感器12和電子部件14的內(nèi)殼18及包圍內(nèi)殼18的外殼20。如圖1中描述的，可設(shè)置攝像機(jī)鏡頭16從內(nèi)殼18伸出，并被外殼包圍。然而，雖未顯示，攝像機(jī)鏡頭16同樣可被內(nèi)殼18實(shí)質(zhì)上包圍，或者甚至由外殼20伸出。可提供有線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)給攝像機(jī)10，并且因此攝像機(jī)10具有連接電子部件14至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)24的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線22。此外，可通過獨(dú)立的電源線26、通過電池（未顯示）或使用通過網(wǎng)絡(luò)連接的電源（未顯示），例如以太網(wǎng)供電（PowerOverEthernet）給攝像機(jī)10提供動(dòng)力。例如，攝像機(jī)10的電子部件可包含用于處理圖像的圖像處理單元28、用于其它攝像機(jī)功能的通用處理單元30、網(wǎng)絡(luò)電路32、存儲器34和用于給攝像機(jī)10提供動(dòng)力的動(dòng)力電子部件36。此外，攝像機(jī)10包含PCM40。在這個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)置PCM40在內(nèi)殼18的外部，但是在外殼20的內(nèi)部。在這個(gè)具體的情形中，攝像機(jī)鏡頭16為設(shè)置通過聚集圖像視圖的光到圖像傳感器12上而形成圖像的光學(xué)器件。攝像機(jī)鏡頭16為包含至少兩個(gè)設(shè)置為共同光徑46的透鏡元件42、44的光學(xué)系統(tǒng)。攝像機(jī)鏡頭16的透鏡元件42、44形成并結(jié)合，以產(chǎn)生用于應(yīng)用的適當(dāng)?shù)膱D像投影，其中，這使用攝像機(jī)來實(shí)現(xiàn)。通常需要這些類型的攝像機(jī)鏡頭以獲得高的光學(xué)性能。PCM40為當(dāng)加熱時(shí)在物理狀態(tài)等溫地變化的材料。例如，所述材料可由第一狀態(tài)改變?yōu)榈诙顟B(tài)，例如從固體到液體，從液體到氣體，從一種固體狀態(tài)到另一種固體狀態(tài)。當(dāng)熱從所述材料去除，并在第二狀態(tài)時(shí)，所述材料由第二狀態(tài)恢復(fù)為第一狀態(tài)，例如從液體到固體。圖2中的曲線說明了當(dāng)引入PCM40時(shí)，殼內(nèi)溫度受到的影響。虛線50表示在不具有任何PCM的殼中溫度隨時(shí)間的變化，而實(shí)線52表示暴露于如導(dǎo)致虛線圖50的相同的溫度隨時(shí)間的變化的相同的殼的溫度。因此，PCM的效果是作為溫度緩沖器，防止溫度超過預(yù)定的值。PCM通過消耗熱能來改變材料的相而不提高溫度，然后當(dāng)周圍溫度降至閾值以下時(shí)通過恢復(fù)至先前狀態(tài)而釋放熱能來產(chǎn)生作用。PCM可吸收的熱能的量取決于材料和材料的體積。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，選擇PCM具有在20~80℃范圍內(nèi)的相變溫度。選擇具有在這個(gè)范圍內(nèi)的相變溫度的PCM的一個(gè)原因?yàn)樵谳^冷的溫度期間，能夠使PCM從第二相恢復(fù)成第一相。當(dāng)選擇溫度范圍時(shí)，一個(gè)考慮的因素為在攝像機(jī)的位置上較長的期間內(nèi)的平均溫度。為了使PCM能夠恢復(fù)，平均溫度應(yīng)低于PCM的相變溫度。對于位于較溫暖的氣候條件下，例如熱的城市、沙漠、工業(yè)設(shè)備中溫暖的場所等的攝像機(jī)，一個(gè)特別感興趣的溫度范圍為40~50℃的范圍。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于下述來選擇用于PCM的相變溫度，即我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用當(dāng)今部件的攝像機(jī)在小于60℃的溫度下可運(yùn)作并可提供可接受的質(zhì)量。另一個(gè)選擇40~50℃的相變溫度的原因?yàn)?，一日夜的平均溫度很少，如果有的話，超過50℃，甚至將來自攝像機(jī)的額外的熱計(jì)算在內(nèi)也是如此，因此，有很大可能使所有的PCM在較低溫度的期間，例如晚上，恢復(fù)至它的初始狀態(tài)。可使用的PCM的實(shí)例為脂肪酸或水合鹽。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，攝像機(jī)進(jìn)一步包含用于測量周圍空氣溫度的裝置62，和用于當(dāng)周圍空氣的溫度低于具體的閾值時(shí)，增加暴露于周圍空氣的PCM40的量的裝置60、64。通過設(shè)置這樣的裝置，PCM40材料可更快地以具有更小的溫度差異，或更有效地恢復(fù)至它的初始狀態(tài)。這類實(shí)施方式可通過在攝像機(jī)10中包含風(fēng)扇60和用于測量周圍空氣的溫度的溫度傳感器62而實(shí)現(xiàn)，參看圖3，并且設(shè)置風(fēng)扇以使空氣通過PCM40的表面。當(dāng)周圍空氣的溫度低于預(yù)定的溫度閾值Tp時(shí)，開啟風(fēng)扇60?；蛘撸瑲?0可包含空氣流通裝置64和執(zhí)行器66，所述空氣流通裝置64包含用于空氣在殼20的內(nèi)部和外部之間通過的殼的開口，所述執(zhí)行器66被攝像機(jī)的處理裝置30控制以打開或關(guān)閉所述空氣流通裝置64。根據(jù)另一個(gè)方案，殼20包含設(shè)置在殼20的壁上的熱交換器模塊（未顯示），其受攝像機(jī)的處理裝置30控制以開啟或關(guān)閉殼20內(nèi)部和外部之間的熱交換。使用熱交換器代替在外殼20上的開口的一個(gè)益處為例如沙子、水、昆蟲、動(dòng)物等物體進(jìn)入殼20的危險(xiǎn)減小。其它方案可包含上面實(shí)施方式的任何組合。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，參照圖4，PCM40通過熱導(dǎo)體82熱連接至圖像傳感器12，通過熱導(dǎo)體84熱連接至電子部件14，例如熱連接至包含電子元件的電子電路板，通過專用的熱導(dǎo)體86熱連接至圖像處理單元28，以及通過專用的熱導(dǎo)體88熱連接至通用處理單元30。這些熱導(dǎo)體82~88使這些裝置至PCM40的熱輸送更有效，并且因此可改善裝置和/或部件的性能和/或壽命。所有熱連接體82~88可裝在攝像機(jī)10內(nèi)，如圖4中描述的?；蛘撸谝恍?yīng)用中，可應(yīng)用選自圖4的熱導(dǎo)體82~88的組中的單個(gè)熱導(dǎo)體；在其它應(yīng)用中，可應(yīng)用輸送熱導(dǎo)體82~88的任何組合。圖像傳感器12圖像質(zhì)量主要依賴于圖像傳感器12的溫度，例如，傳感器中的噪點(diǎn)隨溫度的上升而增加。因此，在圖像質(zhì)量特別重要的應(yīng)用中可包含連接圖像傳感器12至PCM40的熱導(dǎo)體82。攝像機(jī)部件產(chǎn)生的熱部分取決于部件的性能。這個(gè)觀察結(jié)果應(yīng)用在包含被設(shè)置以用于測量PCM40的溫度的溫度傳感器90的一個(gè)實(shí)施方式中，參照圖5。根據(jù)這個(gè)實(shí)施方式的攝像機(jī)10進(jìn)一步包含如下裝置，例如，被設(shè)置以用于基于測量的溫度調(diào)節(jié)通用處理單元30的處理頻率、被設(shè)置以用于調(diào)節(jié)將被傳輸?shù)膱D像頻率或被設(shè)置以用于調(diào)節(jié)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知具有這個(gè)效果的任何其它參數(shù)的通用處理單元30和合適的程序代碼。圖6從顯示攝像機(jī)鏡頭16的視圖，即正視圖，顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的殼20的內(nèi)部。根據(jù)這個(gè)實(shí)施方式，在內(nèi)殼18的所有側(cè)面設(shè)置PCM40。還可在關(guān)于圖1、3、4和5的攝像機(jī)的實(shí)施方式中的內(nèi)殼18的所有側(cè)面設(shè)置PCM40。還可設(shè)置PCM以填充空的體積92，以提供更多的PCM40。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，外殼20作用為遮陽板，其包含觀察口，攝像機(jī)10的攝像機(jī)鏡頭16通過觀察口捕獲圖像。觀察口可為在外殼20中的開口，或可為在外殼20中的開口且其中已經(jīng)設(shè)置了透明材料。此外，這個(gè)外殼20可具有在觀察口上方伸出的遮光罩，并且外殼20的外表面可被能提供用于反射太陽光的反射表面的材料，例如涂層、箔、薄片等覆蓋。使用時(shí)，可通過支架的方式將所述攝像機(jī)10固定到一個(gè)結(jié)構(gòu)上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，設(shè)置所述支架以使攝像機(jī)10與其在上面安裝的所述結(jié)構(gòu)熱絕緣。這可通過設(shè)置熱絕緣材料到連接到攝像機(jī)10的部分上和面向攝像機(jī)的表面的部分上而實(shí)現(xiàn)。如果攝像機(jī)支架包含球窩接頭，所述球窩接頭可熱絕緣。此外，全部支架可由熱絕緣材料制造。實(shí)施這些實(shí)施方式的任一個(gè)的益處是來自攝像機(jī)10安裝在其上的結(jié)構(gòu)的熱未傳導(dǎo)到攝像機(jī)10。此外，可用前面討論的圖中說明的以外的其它方式設(shè)置PCM40。例如，參照圖7和圖8，可設(shè)置PCM40包圍攝像機(jī)鏡頭16，以減小攝像機(jī)鏡頭16中成問題的溫度波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，由于熱應(yīng)力和其它溫度相關(guān)的問題，可導(dǎo)致攝像機(jī)鏡頭16劣化的質(zhì)量。這個(gè)實(shí)施方式可與其它實(shí)施方式的任一個(gè)結(jié)合。通過設(shè)置PCM40接近于攝像機(jī)鏡頭16，可確保攝像機(jī)鏡頭16溫度的穩(wěn)定性。這個(gè)實(shí)施方式的額外益處是PCM40還能夠?qū)υO(shè)置于攝像機(jī)鏡頭16中的聚焦電機(jī)和/或變焦電機(jī)具有冷卻效果。另一個(gè)方案為直接在電子部件14和圖像傳感器12上設(shè)置PCM40，例如不提供任何內(nèi)殼18。進(jìn)一步的方法為成形PCM40為結(jié)構(gòu)裝置，以容納至少部分內(nèi)殼18。在這樣的實(shí)施方式中，PCM結(jié)構(gòu)和攝像機(jī)10可在模塊攝像機(jī)系統(tǒng)中形成兩個(gè)分開的模塊。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，攝像機(jī)10為檢測可見光并基于檢測結(jié)果產(chǎn)生數(shù)字圖像的攝像機(jī)10。然而，根據(jù)可選擇的實(shí)施方式，攝像機(jī)為熱感攝像機(jī)，例如檢測紅外光的攝像機(jī)，以在圖像視圖中顯示溫度差異的圖像。在另一個(gè)實(shí)施方式中，參照圖9，圖像捕獲部分102包含電子器件，例如圖像傳感器12和用于將來自圖像傳感器12的輸出傳送到分離裝置104的電子器件。而且，分離裝置104可包含用于處理圖像的圖像處理單元28、用于其它攝像機(jī)功能的通用處理單元30、網(wǎng)絡(luò)電路32、存儲器34和動(dòng)力電子部件36。這個(gè)分離裝置104可遠(yuǎn)離包含攝像機(jī)鏡頭16和圖像傳感器12的圖像捕獲部分102。