具有防爆装置或防水装置的声学摄像机的制作方法

本发明涉及一种具有防爆装置或防水装置的声学摄像机。

背景技术：

1、授权专利第10-1471299号(专利权人：(株)sm仪器、(株)现代汽车)公开移动式声学摄像机，其特征在于，包括：用于多个声学传感器的声学感测部朝向前方配置的前方本体；固定在基板(substrate)的状态，声学感测部露在前方本体的多个声学传感器；用于安装多个声学传感器的基板；拍摄透镜通过前方本体的透镜孔露出的影像拍摄部；在基板位于前方本体的后面侧的状态，包围基板的后侧和影像拍摄部的后侧的后方本体，前方本体包括构成平面的前方板，前方板和基板平行配置。

2、由于以阵列形态安装在基板的麦克风需要通过声学感测孔感测声音，因此从空气传递的角度需要露出在感测对象空气环境。在此，麦克风及麦克风连接电路一起接触、露出在感测对象空气环境。声学摄像机设置在爆炸危险高的易燃气体环境的情况下，可能发生因声学摄像机的电力、电子电路等爆炸的危险。

3、授权专利第10-1213540号(专利权人：(株)sm仪器、(株)现代汽车)公开了利用声学传感器阵列的声学摄像机，其特征在于，包括：装载在电路基板(print circuit board，20)来构成，向数据收集部发送关于感测的声音的信号的声学感测装置；与声学感测装置连接，并与取样关于从声学感测装置发送的声音的模拟信号来转换为关于声音的数字信号并将此发送至中央处理部的数据收集部连接，与基于从数据收集部发送的声音相关数字信号计算与各个声音传感器相关的噪音水平的中央处理部连接，以颜色显示在中央处理部计算的与各个声学传感器相关联的噪音水平的显示部。对于声学摄像机需要来讲，由于声学传感器需要露出在空气中，因此在传感器的前方形成有槽。

4、授权专利第10-1471299号(专利权人：(株)sm仪器、(株)现代汽车)公开移动式声学摄像机，其特征在于，包括：用于多个声学传感器的声学感测部朝向前方配置的前方本体；在固定在传感器用基板的状态，声学感测部露出在前方本体的多个声学传感器；用于安装多个声学传感器的传感器用基板；拍摄透镜通过前方本体的透镜孔露出的影像拍摄部；在传感器用基板位于前方本体的后面侧的状态下包围传感器用基板的后侧和影像拍摄部的后侧的后方本体，前方本体包括构成平面的前方板，前方板和传感器用基板平行地配置。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明旨在提供具有限制电能使得声学摄像机处在正常时及故障时(断线、短路等)发生的电火花、电弧或高温等引起的危险氛围中不会点燃的防爆结构的声学摄像机。

3、并且，本发明旨在提供具有声学摄像机外壳内部的爆炸(着火因素)的影响不会传递至外壳外部的空气或易燃气体的耐压防爆结构的声学摄像机。

4、并且，本发明旨在提供声学感测性能优异且具有防水功能使得在非室内的室外场所安装或可移动式使用的声学摄像机。

5、技术方案

6、本发明具有防爆装置的声学摄像机的特征在于包括：感测通过多个声波引导槽21流入的声波或超声波的多个声学传感器m；用于安装多个声学传感器m的传感器用基板20；位于传感器用基板20的后方并形成内置空间(room)的外壳40；接收从多个声学传感器m生成的声学信号进行处理的主控制部50，主控制部50位于作为外壳40的内部的内置空间(room)，传感器用基板20位于外壳40的外部。

7、本发明具有防爆装置的声学摄像机还包括设置在多个声学传感器m和主控制部50之间的隔离电路部60，隔离电路部60将从声学传感器m生成的声学信号传输至主控制部50，隔离电路部60抑制声学传感器m和声学信号传输线路上的电流或电压的上升，隔离电路部60和主控制部50位于外壳40的内置空间(room)。

8、本发明具有防爆装置的声学摄像机还具有在传感器用基板20和主控制部50之间的数据收集部(fpga)61，隔离电路部60配置在传感器用基板20和数据收集部(fpga)61之间。

9、本发明具有防爆装置的声学摄像机还可以包括将传感器用基板20所面对的场景拍摄为影像的拍摄装置30。

10、本发明具有防爆装置的声学摄像机的特征在于，隔离电路部60包括用于抑制传输声学传感器m生成的声学信号(pdm，pulse density module信号)的声学信号传输线路(pl)或传输时钟(clk)信号的时钟信号传输线路(cl)上的电流上升的电阻(resistance)60a和用于抑制电压上升的稳压二极管(zener diode)60c和用于阻断过电流的熔断器(fuse)60b。

11、根据本发明具有防爆装置的声学摄像机，隔离电路部60中第一声学传感器m1经由第一声学信号传输线路(pl_sub1)连接于声学信号公共传输线路(pl_pub)，第二声学传感器m2经由第二声学信号传输线路(pl_sub2)连接于所述声学信号公共传输线路(pl_pub)，第一声学传感器m1经由第一时钟信号传输线路(cl_sub1)连接于声学信号公共传输线路(cl_pub)，第二声学传感器m2经由第二时钟信号传输线路(cl_sub2)连接于所述时钟信号公共传输线路(cl_pub)。

12、声学信号公共传输线路(pl_pub)包括设置有用于抑制电流上升的电阻(resistance)60a的电阻设置部(pl_pub1)；设置有用于抑制电压上升的稳压二极管(zenerdiode)60c的电压上升抑制用电子元件设置部(pl_pub2)；设置有用于阻断过电流的多个熔断器(fuse)60b的熔断器设置部(pl_pub3)。

13、安装于传感器用基板40的多个声学传感器m配置成彼此之间具有1.5mm以上的相隔距离。

14、优选的是，声学信号传输线路(pl)和时钟信号传输线路(cl)之间的距离为1.5mm以上，一个声学信号公共传输线路(pl_pub)和另一个声学信号公共传输线路(cl_pub)之间的相隔距离为1.5mm以上。

15、优选的是，多个熔断器(fuse)60b中某一个熔断器和另一个熔断器之间的相隔距离为10mm以上。

16、优选的是，本发明具有防爆装置的声学摄像机中，外壳40包括位于传感器用基板20的后方的前面隔壁部41，外壳40包括形成从外部阻断的内置空间(room)的后方壁部42、侧壁部43及前面隔壁部41，且安装有声学传感器m的传感器用基板20位于作为外壳40的外部(内置空间的外面)的前面隔壁部41的前方。

17、优选的是，本发明具有防爆装置的声学摄像机还包括具有诱导声波或超声波到达声学传感器m的多个声波流入孔11的前方本体10。

18、优选的是，本发明具有防爆装置的声学摄像机中，前面隔壁部41具有拍摄孔41a，拍摄孔41a用透明的钢化玻璃35封闭，拍摄装置30位于钢化玻璃35的后方及外壳40的内置空间(room)。

19、本发明具有防水装置的声学摄像机的特征在于包括：具有声波流入孔11的前方本体10；感测通过声波流入孔11或多个声波引导槽21流入的声波或超声波的多个声学传感器m；用于安装多个声学传感器m的传感器用基板20；将前方本体10所面对的场景拍摄成影像的拍摄装置30；覆盖前方本体10的后方的外壳40；防止水通过声波流入孔11到达声学传感器m或传感器用基板20的防水装置部90。

20、本发明具有防水装置的声学摄像机的特征在于，防水装置部90由向横向遮蔽声波流入孔11使得水无法渗透的声波透过性防水隔膜91，声波透过性防水隔膜91的位置设置在前方本体10的前面、声波流入孔11的中间地点(声波流入孔11的前端部和后端部之间的地点)或前方本体10的后面与所述传感器用基板20的前面之间。

21、本发明具有防水装置的声学摄像机的特征在于，声波流入孔11构成为前方侧(露出侧)的宽度或直径大于后方侧(基板侧)的宽度或直径，且横截面积从后方侧(基板侧)趋向前方侧(露出侧)连续变宽的扩张形形状。

22、本发明具有防水装置的声学摄像机的特征在于，防水装置部90由横向遮蔽声波流入孔11的声波透过性防水隔膜91、位于前方本体10的后面或所述声波透过性防水隔膜91的前面的第一粘接层92、附着在第一粘接层的相反侧且与传感器用基板20的前面接触被按压(被加压)而能够被压缩的海绵层94构成。

23、本发明具有防水装置的声学摄像机的特征在于，还形成有在声波流入孔11的部位从前方本体10后面形成为台阶的沉孔(counter bore)96，防水装置部90安置于沉孔(counter bore)96，第一粘接层92与沉孔(counter bore)96的底面面接触。

24、本发明具有防水装置的声学摄像机的特征在于，防水装置部90的声波透过性防水隔膜91的厚度为0.005～0.02mm。

25、本发明具有防水装置的声学摄像机的特征在于，防水装置部90还具有位于海绵层94的后方侧(第一粘接层92的相反侧)，附着于传感器用基板20的前面的第二粘接层95。

26、本发明具有防水装置的声学摄像机的特征在于，沉孔(counter bore)96的深度为0.2～2mm。

27、本发明具有防水装置的声学摄像机的特征在于，还包括固定在前方本体10或外壳40的上部，比前方本体10的前面更向前方凸出的上部凸出罩部12。

28、技术效果

29、根据本发明，提供具有限制电能的防爆结构，使得在声学摄像机正常时及故障时(断线、短路等)发生的电火花、电弧或高温等引起的危险氛围下不会点燃的声学摄像机。

30、并且，根据本发明，提供具有声学摄像机外壳内部的爆炸(着火要素)的影像不会传递至外壳外部的空气或易燃气体的耐压防爆结构的声学摄像机。

31、并且，根据本发明，提供具有防水功能使得声学感测性能优异且可在非室内的野外场所设置或移动式使用的声学摄像机。