CN101142523B - 水下照相机组合体和防护具有后视窗的数字式照相机的方法 - Google Patents

Abstract

公开一种用于照相机的紧贴的、形状配合的外套，用以防灰尘、污垢、刮伤和水之类的损伤。另外公开一种用于此类包封了外套的照相机的刚性外罩。

Description

水下照相机组合体和防护具有后视窗的数字式照相机的方法

技术领域

本发明涉及在水下使用的照相机。

背景技术

本发明致力于解决带着传统数字式照相机潜水的一些问题。此类问题与水和压力有关。

发明内容

提供一种防水照相机组合体，包括：(a)具有多个功能性构件、视窗和前端镜头的数字式照相机；以及(b)合成外套，其通过紧贴配合在所述照相机四周而包封所述照相机，以为其提供水密性的包封件，且该外套的厚度和弹性可容许所述功能性构件由使用者按压所述外套的对应部分进行操作，其中所述外套具有容纳所述照相机的所述前端镜头的镜头端口和对应于所述视窗的透明部分，所述外套的所述透明部分是以与所述外套成水密关系的方式可移除地插入所述外套内的透明板。其中所述合成外套的所述透明部分包括由双唇式沟槽状轮廓界定的孔和透明板，所述孔用于以可释放方式接纳所述透明板；所述透明板定尺寸和形成为能够重复地从开启位置移动至关闭位置且反之亦然，其中，在所述关闭位置，所述透明板与所述合成外套的所述孔成水密关系，且在所述开启位置，所述合成外套中形成的开口的尺寸允许照相机穿过此处插入其中或穿过此处从中移除，使得所述透明部分执行以下双重功能：(1)当所述照相机在所述合成外套内时，允许使用者看到所述照相机视窗，和(2)形成用于照相机插入到所述合成外套中和从合成外套中移除的可移除的开口。

此外，提供一种防护具有后视窗的数字式照相机的方法，包括下列步骤：

(a)利用合成外套包封该数字式照相机以提供其水密性的包封件，其中所述合成外套允许使用者通过按压所述合成外套的对应部分而操作功能性构件；以及所述合成外套具有透明部分，所述透明部分具有孔和透明板，该孔的尺寸为允许所述电子设备通过其而被插入合成外套中，以及

(b)在将所述数字式照相机插入所述合成外套之后，控制所述数字式照相机以利用所述合成外套完全包封所述数字式照相机，直到所述合成外套的透明部分的孔与位于所述合成外套内的所述数字式照相机的显示器在视觉上对准为止；

其中，所述透明板定尺寸和形成为能够重复地从开启位置移动至关闭位置且反之亦然，其中，在所述关闭位置，所述透明板与所述合成外套的孔成水密关系，且在所述开启位置，所述合成外套中形成的开口的尺寸允许照相机穿过此处插入其中或穿过此处从中移除，使得所述合成外套透明部分的孔执行以下双重功能：(1)当所述数字式照相机完全包封在所述合成外套内时，允许使用者看到所述数字式照相机的视窗，和(2)形成用于所述数字式照相机插入到所述合成外套中和从合成外套中移除的可移除的开口。

附图说明

本文所绘的所有附图仅为了便于解释本发明的基本教导；在研读和理解了本发明的下列教导后，附图关于形成优选实施方式的部件的编号、位置、关系和尺寸的扩展得到阐明或落入本领域的技艺之内。进一步地，在研读和理解了本发明的下列教导后，符合特定压力、力、重量、强度及相似要求的精确尺寸和尺寸比例，同样将落入本领域的技艺之内。当结合下列附图考虑优选下列对实施方式的详细描述时，能够较好地理解本发明，其中：

图1是依据本发明的数字式照相机及其所用外套的前视立体图。

图2是图1的外套的后视立体图。

图3是外套在背板移除情况下的后视立体图。

图4是显示了待插入外套中的照相机的后视立体图。

图5是部分地插入外套内的照相机的立体图。

图6是部分地插入外套内的照相机的另一立体图。

图7是即将被插入其外罩内的包封了外套的照相机的后视立体图。

图8是被插入其外罩前部内的包封了外套的照相机的后视立体图。

图9是在外套内配备的隔件和转盘式致动器的三个视图。

图10是在外套内配备的隔件和滑动式致动器的三个视图。

图11是镜头保护装置的分解立体图。

图12是图11的镜头保护装置的已组装视图。

图13是用于图15照相机的外套的前视立体图。

图14是用于图15照相机的外套的后视立体图。

图15是与图11-14的外套和镜头保护装置相关的照相机的立体图。

图16是用于另一照相机的外套的另一实施方式的前视和后视立体图。

图17是用于图16的包封了外套的照相机的打开的镜头保护装置的前视立体图。

具体实施方式

此专利文献的一部分公开内容包含受到著作权保护的资料。该著作权拥有者不反对当专利文献或专利公开内容当在专利局档案内或记录中时被任何人传真复制，但另外无论如何保留全部著作权权利。

可在图1和图4-6看到，照相机50是传统的数字式类型，具有用于使用者的视窗(例如LCD屏幕)、前端镜头52、和总体标识为53的多个照相机功能性构件及闪光单元54(例如减少闪光和红眼的LED)。照相机功能性构件53包括下压按钮(例如快门按钮、电源按钮、四向开关)和旋转或滑动的构件(例如转盘式开关、滚轮键、滑块)。

在图1-8看到，外套100被模制为提供用于包封数字式照相机50的紧贴的、形状配合的“第二外套”。外套100由合成的防水材料(例如硅橡胶)制成，并使照相机50防水、防沙、防尘和防刮伤。外套100也使照相机50(其自身或在外罩200内，下文解释)吸收性减震。配备有外套100的照相机50(如图7-8所示)视为“包封了外套的”，因此本文将称之为“包封了的照相机”。

照相机50的全部轮廓(例如，手指拿握装置、前端镜头52、多个功能性构件53)由外套100以紧贴配合的方式容纳。外套100在一些地方(例如轮廓104处，下文解释)略厚，而在别处足够薄以允许使用者通过按压外套100的对应部分(在本发明另一实施方式中，也通过操作例如弹簧加载按钮，如下文所述)而容易操作所有键式照相机功能性构件53。在图2-3最清楚地示出，外套100的部分可略微隆起以容纳从照相机50略微突出的照相机功能性构件。

外套100具有带钢化玻璃的半刚性或刚性镜头端口101，以在照相机50被包封时容纳其前端镜头52。

外套100具有透明的(clear)(例如丙烯酸的)板102，其定位成使照相机50被包封后给使用者提供照相机视窗51的清晰视像。外套100具有由双唇式沟槽状轮廓104界定的孔103(最佳参见图3)，轮廓104以水密摩擦配合方式可插入地(且也可移除地)接纳和保持板102，参见图2。板102和关联的轮廓孔103的尺寸形成为至少允许使用者完全观看到照相机视窗51。再则，板102(和关联孔103)应该具有足以允许照相机50经此处被完全地插入的尺寸，使得照相机50能够由作为“第二外套”的外套100合适地完全配合，非常像潜水者穿上紧身潜水服，参见第4-6图。“第二外套”100可由相反过程移除(即，照相机50被“解除包封”)，即，从轮廓孔103移除板102，然后通过孔103移除照相机50。

外套100由诸如硅橡胶或类似性能的其它合成材料的传统材料传统地(通过注射或压缩模制)制成。外套100的平均厚度约为1.5毫米，但如上所述，在一些地方较厚而在其它地方较薄。外套100必须足够柔软，以允许(通过拉伸和伸展，如图5-6所示)照相机50穿过孔103插入外套100内，和随后相对外套100手动操作照相机50，直至紧密地贴合“第二外套”为止，如上所述。

外套100可依所需为透明的、半透明的或彩色的(传统上通过在外套模制工序中施加颜料)，但有两个有利的例外。首先，参见图1，外套100具有用于来自照相机闪光单元54的闪光的透明部分105。第二，将外套100绕镜头端口101着成暗色(参见图1，且本文为简化图示而未在其它附图中示出)以阻挡光，其否则将从闪光单元54穿过外套100行进并负面地影响光通过照相机镜头52的进入。

包封了的照相机50可在各种环境中(例如，在地形条件恶劣的地区或浅水区内)使用，并具有前述防护(防沙、防尘、防刮伤、防潮等类似损伤)。为带包封了的照相机50潜至更深的深度，提供如图7和图8所示的凹凸不平的外罩200。外罩由两个在一个侧面铰接而在另一侧面可通过传统的带扣型夹接紧固件紧密地夹接的壳体或部分201(前)和202(后)制成。各个壳体201和202可形成为不可渗透水并抗压力的合成树脂(例如聚碳酸酯)或其它合成材料的模制产品。壳体201和202还设置有传统的O形环或其它密封机构，以在壳体201和202封闭夹接时界定用于包封了的照相机50的无水空间。

壳体201具有容纳包封了的照相机50的镜头端口101的镜头端口204。镜头端口204具有位于内部(外罩200的)、向内且略微敞开的筒形的、半刚性塑料帽状罩或盖203，参见图7。当前壳体201和后壳体202封闭地夹接时，盖203轻柔地导引并接纳包封了的照相机50的镜头端口101。将盖203着成暗色以在外罩200半透明或透明时阻挡来自照相机闪光单元54的光穿过/沿壳体201行进，再次防止此种光对照相机前端镜头52的正确采光造成负面影响。当包封了的照相机50位于接合的外罩200内时，通过为镜头端口101提供塑料密封衬垫以抵接，盖203也有助于绕镜头端口101密封防潮。

壳体202具有内部矩形塑料环或压具205，其定位成使得在将包封了的照相机50放置于外罩200内且后壳体202夹接到前壳体201时，压具205挤压沟槽式轮廓104的周界以迫压板102相对于孔103形成水密配合。

参见图7和图8，位于外罩200内的薄板206及其它基础结构相对盖203和镜头端口204、并相对照相机功能性致动器207(下文解释)合适地接收、适当地对准和保持包封了的照相机50。

外罩200的外部具有重载角缓冲器、便于潜水者的手指/手拿握表面、以及其它传统构件(为简化图示未在附图中示出)。

照相机功能性构件53，一种可按压按钮，具有配备于外罩200上的对应的致动器按钮207，该致动器按钮的传统的弹簧加载的并且被密封以防水侵入，且在人机工程学上对潜水者在水下使用较为有利(例如，具有较大的尺寸)。

可旋转的照相机功能性构件53(例如转盘)由潜水者用下列致动器旋转。参见图9(但为简化图示未在外套100的其余附图中示出)，隔件500卡在外套100内部，且可旋转地容纳附接到内盖502的外转轮501的组合，内盖502与包封了的照相机50的转盘按钮(未示出)摩擦配合。轮和盖组合501和502由金属、硬橡胶或类似足够刚性的材料制成。

可滑动的照相机功能性构件53由潜水者用下列致动器滑动。参见图10(但为简化图示未在外套100的其余附图中示出)，隔件550位于外套100最接近照相机50的滑动盘531的顶部和侧部的顶角处。隔件550可旋转地支撑外部转轮551，其转动摩擦轮552，摩擦轮552抵接滑动盘531，并在轮551由使用者转动时以齿轮式互相作用的方式侧向移动滑动盘531。

隔件500和550在外套100本体被模制时，被“插入模制”进外套100内。隔件500和550可由金属或非金属材料(例如热固性塑料)制成，只要该材料在模制硅橡胶的温度范围内保持其形状(例如，不熔融)即可。为制成外套100，由隔件500和550所提供的支撑件包括阻止漏水的O形环和其它传统机构。

在前文中参照“数字式照相机”，且在附图中图示了依据“外形规格”代表的典型照相机。本发明(且特别是外套及其外罩)可定制成适合于各种的照相机。本文无意将本发明局限于静态拍照的数字式照相机。例如，视频摄影机(或既具有静态拍照又具有视频功能的那些装置)也落入本发明的教导和精神之内。再则，外套100能够适配成用于照相机功能性构件由下压、旋转或滑动运动进行操作的各种照相机。对于必须容纳很大突出部的照相机(例如，较大弹起的闪光单元或基本上从照相机转出的切换杆)可能会有一些限制。但在这些情况下，外套100能够适配成具有刚性或半刚性结构以容纳突出部(例如，沿照相机前端镜头52的镜头端口101的外套镜头端口204的线)。

前述适配的一个示例是用于装备有变焦前端镜头51的照相机。通过给镜头端口204配备围绕突出前端镜头51(为简化图示未示出)、并响应变焦镜头的突出或缩回而从初始静止位置扩展和收缩的硅外套伸缩腔，能够对外套100的镜头端口204进行适配。

板102不但可由玻璃或透明塑料制成，而且也可传统地制造以使潜水者易于相对照相机视窗51进行较小地放大。

没有外套100，位于类似外罩200的外罩内的照相机将发生冷凝且因此会损坏照相机的电子装置。外套100提供对外罩200内的潮气冷凝的防护。

如上所解释的，外套可适配用于具有不同轮廓的各种照相机，但对具有待被容纳的较大突出部的照相机可能会有一些限制。一个特别的、大的突出——照相机的变焦镜头——需要特殊的注意。

对于很多照相机而言，外套可适配成具有刚性或半刚性结构以容纳变焦镜头。在解释了照相机50的示例性镜头端口101(图1所示)内所包含的原理后，将结合图16-17解释外套900。但对其变焦镜头是异乎寻常地大或非常见形状的一些照相机而言，外套的必需适配较难于进行或制造成本太高。这种情形由结合图11-15所解释的另一实施方式的外套来解决。对于这两种尺寸的照相机而言，可有利地采用镜头保护器，如下文所解释的。下文所提及的所有照相机，其自身与照相机50仅外形规格(尺寸、轮廓、致动器按钮等)不同。为简化图示，将不会对此类照相机的全部特征进行图示及标识，然而基本上所有照相机具有镜头、供使用者用的视窗或相似机构、致动器功能(例如，滑动旋钮、按钮等)和可选的闪光单元。

结合图11-15，对镜头保护器600、外套700和相关联的具有大变焦镜头801的照相机800进行描述。

参见图11和图12，刚性镜头保护器600类似于外罩200的一部分。镜头保护器600由分别粗略对应照相机800的前部和后部的前壳体601(具有镜头端口610)和后壳体602形成。前壳体601和后壳体602在底部由传统销机构铰接，且在顶部由传统可释放锁630(例如，可旋转的锁机构)固定，当封闭时象贝壳，用于绕外套700所包封的照相机800形成抗水密封(下文解释)。

虽然镜头保护器600在形式和功能(例如，刚性镜头端口610保护变焦镜头801不受撞击和刮擦之类的机械损伤)上与外罩200相似，但一个主要的不同是前壳体601和后壳体602的轮廓形成为合适地接纳包封于外套700内的照相机800的前部和后部(一部分)。换言之，在包封了外套的照相机800(一部分)和镜头保护器600的内侧表面之间拟不存在内部空隙。包封了外套的照相机800不被镜头保护器600保护的部分，可便于使用者拿握，且仍旧得到保护使其不受以上所述的环境损伤。前壳体601形成具有镜头端口610的轮廓以容纳照相机800的变焦镜头801(且与如图7所示的用于照相机50的外罩200的镜头端口204相似)。镜头端口610具有与照相机变焦镜头801对准的钢化玻璃611。镜头端口610可着成暗色以作用为遮光装置。例如，可为由热塑性树脂的软性黑色内衬层所制成的内部盖612，其防止照相机800闪光的光接触最接近照相机变焦镜头801的外套700并沿其扩散且损坏所拍的照片(其原理已在上文结合着成暗色的盖203和照相机50的镜头端口101进行了解释)。

后壳体602形成具有与照相机800视窗(未示出)对准的透明板620的轮廓。照相机800的致动器功能(例如，转盘旋钮)及其它突出部由镜头保护器600容纳且在图11-12中以640标识。

为简化图示未示出将前壳体601和后壳体602互相连接的销机构、锁、紧固件和密封机构的细节。关于外罩200，只要前壳体601和后壳体602以水密封方式绕包封了外套的照相机800封闭，本领域内技术人员所熟知的任何传统机构均可接受(例如，铰链、带扣式紧固件、可旋转的锁、O形环)。前壳体601和后壳体602的内部轮廓大致依循外套700在包封照相机800后的外部轮廓。特别地，镜头保护器后壳体602环绕透明板620的部分、镜头保护器前壳体601接近镜头端口610基部的部分、及当镜头保护器600紧密地绕照相机800封闭时后外套700与之对应的部分，各自形成在镜头保护器600绕包封了外套的照相机800紧密地封闭后产生紧密抗防水密封的轮廓，以防止潮气进入前述孔。特别地，后壳体602具有内部矩形塑料环或压具621，其定位成使得当镜头保护器600绕照相机800紧密地封闭时，压具621挤压外套孔711(对应照相机的视窗)的沟槽式轮廓713的周界以在它们之间迫压形成水密性密封，以防止潮气通过此处进入。特别地，外套700具有围绕孔710的圆形轮廓712，其和镜头保护器前壳体601(未示出)的对应内部部分一起产生紧密的抗水性密封，以防止任何潮气进入孔710。

类似外罩200，前壳体601和后壳体602(特别地，镜头端口610)可形成为由不可渗透水且抗压力的合成树脂(例如，聚碳酸酯)或其它合成材料制成的模制产品。

图13和图14示出了用于照相机800的外套700。外套700是前文与外套100相关的实施方式进行解释(如结合图1-6进行描述的)的“第二外套”原理的另一示例。外套700的轮廓形成为配合与图1-6所示的形式规格不同但原理仍旧适用的照相机800。主要不同是外套700具有使照相机800的变焦镜头801自由延伸穿过的开口710。外套700具有形成用于照相机800的视窗(未示出)的轮廓并与该视窗对准的孔711。

参见图16-17，对于为其变焦镜头不那么难于制造“第二外套”或制造“第二外套”的成本不那么高的照相机，示出在具有透明(即，不被涂黑)镜头端口951的镜头保护器950内的变型，镜头端口951是用于镜头端口901延伸穿过的通孔。外套900与外套100(前文结合图1-6进行描述)相似，但为容纳大的变焦镜头，具有很大程度地延长和着成暗色的镜头端口901(类似于外套100的镜头端口101)，其以水密性的构造终止于钢化玻璃902。当包封了的照相机与镜头保护器950组装到一起时，钢化玻璃被暴露于环境。镜头保护器950具有内部矩形塑料环或压具952，其定位成使得当镜头保护器950绕照相机紧密地封闭时，压具952挤压外套孔904(对应照相机的视窗)的沟槽式轮廓903的周界以在它们之间迫压形成水密性密封，以防止潮气进入孔904。

虽然以上解决了一个特别的、较大突出部(照相机的变焦镜头)的问题，但本发明应当不仅局限于此。以上所述的防损伤、抗水性密封及其它的机械防护原理，可应用到自照相机或其它水下装置延伸出的其它较大的突出部。

当在附图的各图中使用时，相同标号标识相同或相似部件。另外，当在本文使用“顶部”、“底部”、“第一”、“第二”、“内侧”、“外侧”、“边缘”、“侧面”、“前”、“后”、“长度”、“宽度”、“内部”、“外部”及相似用语时，应当理解，这些用语在呈给观看附图的人时仅是指附图中所示的结构，且仅用来便于描述本发明。

虽然结合优选实施方式对本发明的方法和装置进行了描述，但本发明不限于本文所提出的具体形式，正相反，本发明意图涵盖可合理地包含在随附权利要求所界定的本发明的精神和范围之内的替换例、修改例和等同例。

Claims (13)

1.一种防水的数字式照相机组合体，包括：

(a)数字式照相机，其具有多个功能性构件、视窗和前端镜头；

(b)合成外套，其通过紧贴配合在所述照相机周围而包封所述照相机，以提供其水密性的包封件，且所述合成外套具有容许所述功能性构件由使用者按压所述合成外套的对应部分进行操作的厚度和弹性；

其中所述合成外套具有容纳所述照相机的所述前端镜头的镜头端口和对应于所述视窗的透明部分；

其中所述合成外套的所述透明部分包括由双唇式沟槽状轮廓界定的孔和透明板，所述孔用于以可释放方式接纳所述透明板；

所述透明板定尺寸和形成为能够重复地从开启位置移动至关闭位置且反之亦然，其中，在所述关闭位置，所述透明板与所述合成外套的所述孔成水密关系，且在所述开启位置，所述合成外套中形成的开口的尺寸允许照相机穿过此处插入其中或穿过此处从中移除，使得所述透明部分执行以下双重功能：(1)当所述照相机在所述合成外套内时，允许使用者看到所述照相机视窗，和(2)形成用于照相机插入到所述合成外套中和从合成外套中移除的可移除的开口。

2.如权利要求1所述的组合体，其中所述照相机的所述功能性构件的其中之一是通过水平运动进行操作的按钮，且所述合成外套具有能够由使用者操作、以通过摩擦配合将该操作传递到所述按钮的构件。

3.如权利要求2所述的组合体，其中所述按钮是可旋转的转盘。

4.如权利要求2所述的组合体，其中所述按钮是滑动式按钮。

5.如权利要求1所述的组合体，其中绕所述镜头端口将所述合成外套着成暗色。

6.如权利要求5所述的组合体，进一步包括接纳由所述合成外套包封的所述数字式照相机的刚性防水外罩。

7.如权利要求6所述的组合体，其中所述刚性防水外罩具有用于致动所述照相机的所述功能性构件的其中之一的致动装置。

8.如权利要求7所述的组合体，其中所述致动装置是弹簧加载的，用于通过所述合成外套按压所述照相机的功能性构件的所述其中之一。

9.如权利要求8所述的组合体，其中所述刚性防水外罩包括前半部分和后半部分，所述前半部分和所述后半部分在一个侧面铰接，且在另一侧面以可释放方式紧固以形成水密性密封。

10.如权利要求9所述的组合体，其中所述刚性防水外罩的所述后半部分具有在所述前半部分和所述后半部分紧固到一起时压在所述透明板上的塑料环，以确保水密性配合。

11.如权利要求9所述的组合体，其中所述刚性防水外罩的所述前半部分具有软性的半刚性盖，其水密地接纳所述照相机的所述镜头端口。

12.如权利要求11所述的组合体，其中所述盖是暗色的。

13.一种防护具有后视窗的数字式照相机的方法，包括下列步骤：

(a)利用合成外套包封该数字式照相机以提供其水密性的包封件，其中所述合成外套允许使用者通过按压所述合成外套的对应部分而操作功能性构件；以及所述合成外套具有透明部分，所述透明部分具有孔和透明板，该孔的尺寸为允许所述电子设备通过其而被插入合成外套中，以及

(b)在将所述数字式照相机插入所述合成外套之后，控制所述数字式照相机以利用所述合成外套完全包封所述数字式照相机，直到所述合成外套的透明部分的孔与位于所述合成外套内的所述数字式照相机的显示器在视觉上对准为止；

其中，所述透明板定尺寸和形成为能够重复地从开启位置移动至关闭位置且反之亦然，其中，在所述关闭位置，所述透明板与所述合成外套的孔成水密关系，且在所述开启位置，所述合成外套中形成的开口的尺寸允许照相机穿过此处插入其中或穿过此处从中移除，使得所述合成外套透明部分的孔执行以下双重功能：(1)当所述数字式照相机完全包封在所述合成外套内时，允许使用者看到所述数字式照相机的视窗，和(2)形成用于所述数字式照相机插入到所述合成外套中和从合成外套中移除的可移除的开口。

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