Lytro公司想开发无线光场相机。AAVID具有丰富的热管理经验,FEA分析能力,与AAVID合作,使得Lytro公司能够在短时间低成本开发新一代相机。
新一代相机具有4英寸的接触屏幕、图像传感器、依据工作模式自动调正载荷的PCB板、螺线形驱动的机械快门以及高倍率的变焦透镜,这些均要求有良好的热解决方案,以确保相机具有高质量的成像能力和长时间的产品寿命。
在Lytro光场相机中,图像传感器对温度最为敏感,因为它的工作温度直接会影响相机捕捉场景的照片质量。将相机内部的高温空气排出或者使图像传感器周边的温度低于限制的温度数值,是Lytro光场相机热管理中的主要问题。
其他PCB组件,比如高容量电池、芯片组件等等,都会加热相机内部的空气温度。在相机所有的使用环境下,相机外表的温度不得不维持在温度目标限制的临界值。
使用Icepak建立了Lytro光场相机(概念)的详细高精度热模型。根据实验室测试的数据,对各个热模型器件的参数反复调正及测试。
对建立的最真实Lytro光场相机进行了CFD模拟计算,根据计算结果,重新布置相机的内部结构,改进了相机的散热特性。
我们采用了以下方法:
—对高热耗的器件进行了隔热处理;
—建立了一条热路,使得热量可以直接传导到壳体的后侧;
—对关键器件的传热路径进行了优化设计;
—将高热耗的器件与PCB模组的器件分开、彼此远离;
—对相机壳体进行了重新设计、重新选择了新的材料,并对壳体进行了表面处理,增强了壳体向外部空气环境进行辐射换热的能力。
重新使用Icepak对相机处于不同环境的工况进行CFD模拟计算,可以查看图像传感器的结温、芯片、电池及相机壳体的表面温度,这些温度均低于Lytro光场相机的指标要求。
同时可以发现,重力方向(即相机处于不同的方向)对Lytro相机(优化结构后)的温度分布无明显影响。因此,相机可以工作在任何空间角度,而不同考虑重力的影响。
根据以上的结果,Lytro公司对相机结构进行了改进,成功开发了下一代无线光场相机。