라이트로 카메라 사례 연구

4인치 터치스크린, 이미지 센서, 가변 전원(작동 모드에 따라 변경되는) PCB, 솔레노이드 작동형 기계식 셔터, 모터 제어 보드가 포함된 고배율 렌즈 등 카메라 기능을 위해서는 열 솔루션이 필요했으며, 이는 또한 사진의 품질과 제품의 긴 수명을 보장하는 것이었습니다.

열과 관련된 가장 중요한 구성요소는 이미지 센서였습니다. 작동 온도는 찍는 사진의 질에 직접적으로 영향을 주기 때문입니다. 카메라 본체 내부의 온도 편차를 이미지 센서 한계 이하로 유지하는 것이 열 솔루션의 주요 초점이었습니다.

대용량 배터리나 칩 하위 구성요소와 같은 다른 PCB 구성요소도 내부 온도의 상승에 영향을 주었습니다. 외부 표면 온도(접촉 온도)는 카메라가 작동되는 동안 언제나 목표 한계 이하를 유지해야만 했습니다.

Boyd 팀은 기존 카메라 컨셉의 매우 상세한 CFD 모델을 만들었습니다. 이 모델의 매개 변수는 실제 실험실 테스트에서 동일한 결과를 반영 할 때까지 미세 조정되었습니다.

검증된 CFD 모델이 구축되면서 Boyd는 열 성능을 향상시킬 수 있는 다양한 내부 레이아웃을 제안할 수 있었습니다. 사용 된 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.

- 핵심 구성 요소로부터 고전력 부품 분리
- 핵심 구성 요소에서 열을 방출하는 열 경로 최적화
- 복사열을 외부로 잘 전달하는 카메라 본체 재질 및 마무리 선택

Boyd는 Lytro에 다양한 작동 조건에 대해 예상되는 이미지 센서 접합, 칩, 배터리 및 터치 온도를 자세히 설명하는 보고서를 제공했습니다. 모두 지정된 한계 아래로 떨어졌습니다.

인클로저의 후면으로 가는 열 경로를 만들어 전반적인 열 성능이 향상되었습니다(이전에는 다른 곳으로 버려졌음).

Boyd 팀은 특정 고출력 구성 요소를 서로 멀리 떨어 뜨리고 PCB의 중요한 구성 요소에서 멀리 떨어 뜨려 상당한 열 성능을 얻을 수 있음을 발견했습니다. 이러한 발견을 기반으로 최적화 된 PCB 레이아웃이 고객에게 제안되었습니다.

중력 벡터는 열 결과를 크게 변화시키지 않는 것으로 나타났습니다. 따라서 카메라는 부정적인 열 영향없이 모든 방향에서 작동할 수 있었습니다.

Boyd의 연구 결과에 대한 데이터와 보고서를 사용하여 Lytro는 제안 된 변경 사항을 승인하고 차세대 무선 카메라를 성공적으로 출시했습니다.