-
Die Erfindung betrifft ein Unterwassergehäuse für USB-Kameras.
-
USB-Kameras sind massenhaft verbreitet. In der Regel werden Sie für Video-Telefonate im Internet eingesetzt. Diese Kameras sind für den Einsatz in Gebäuden konzipiert.
-
Unterwassergehäuse sind sowohl für Fotokameras als auch für Filmkameras kommerziell verfügbar. Insbesondere Taucher verwenden Unterwassergehäuse für hochwertige Film- und Fotokameras. Dabei sind die Preise für diese Spezialgehäuse oft ebenso hoch, wie die der Kameras selber. Teilweise sind Unterwassergehäuse sogar mehr als doppelt so teuer wie die Kameras. In der Regel befinden sich an der Außenseite der Unterwasserkameragehäuse Bedienelemente, die eine Steuerung der Kameras erlauben. Bekannt ist ein solches Gehäuse beispielsweise aus der Patentanmeldung
JP2005045530A . Die hohen Kosten erklären sich aus kleinen Stückzahlen und dem Aufwand für die wasserdichten Durchführungen der Bedienelemente.
-
Überraschenderweise gibt es derzeit noch keine kommerziell verfügbare USB-Kamera die unter Wasser eingesetzt werden kann. Auch ist am Markt kein Gehäuse verfügbar, um eine handelsübliche USB-Kamera unter Wasser betreiben zu können. Der Erfinder beobachtet dem Markt bereits seit Januar 2008. Bisher wird keine kommerzielle Lösung angeboten, USB-Kameras direkt an einem Computer unter Wasser zu betreiben.
-
Für zahlreiche Anwendungen wie Angeln, Naturbeobachtung im Freien oder im Aquarium sowie Trainingskontrolle im Schwimmbad kommen kostspielige Film- und Fotokameras mit Unterwassergehäuse nicht in Betracht. Zunächst sind diese meist recht voluminös. Diese Kamers erlauben es auch nicht, das Geschehen vor der Kamera live auf einem Computer zu betrachten, da sie bedingt durch ihre Bauart so konstruiert sind, dass der Anwender sich ebenfalls unter Wasser befinden musst. Normale USB-Kameras können unter Wasser nicht eingesetzt werden, da diese nicht wasserdicht sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Unterwassergehäuse für USB-Kameras bereitzustellen, sodass auch ein technisch wenig versierter Anwender eine USB-Kamera unter Wasser betreiben kann.
-
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Unterwassergehäuse für eine USB-Kamera, dadurch gekennzeichnet, dass
- a) es eine wasserdichte Kabeldurchführung (2) aufweist,
- b) eine Möglichkeit besteht, das Unterwassergehäuse zu öffnen (4), um eine USB-Kamera einzusetzen oder zu entfernen,
- c) eine Befestigungsmöglichkeit (5) für die USB-Kamera existiert um diese im Unterwassergehäuse zu fixieren
- d) mindestens eine Befestigungsmöglichkeit (6) existiert um das Unterwassergehäuse außen zu befestigen.
-
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, dass jedermann in die Lage versetzt wird, das Unterwassergehäuse zu öffnen, die Kamera einzusetzen, diese anzuschließen und das Gehäuse wieder wasserdicht zu verschließen. Weiterhin eröffnet die Erfindung zahlreiche neue Anwendungsgebiete. Beispielsweise kann die USB-Kamera mit dem Unterwassergehäuse in einem Aquarium betrieben werden. Bisher kann der Aquarianer nur durch die Scheiben in das Aquarium blicken. Mit der Erfindung erschließen sich ihm völlig neue Perspektiven, die er auf dem Bildschirm eines Computers ansehen und mit dem Computer auch aufzeichnen kann. Beispielsweise ist es so möglich, das Brutgeschäft von Fischen unter Wasser zu dokumentieren. Sehr populär ist der Schwimmsport. Mit der Erfindung wird es beispielsweise dem Trainer möglich, die Wenden beim Schwimmen unter Wasser aufzuzeichnen und anschließend zu analysieren. Für den Angelsport eröffnet die Erfindung die Möglichkeit, die Fische erstmalig unter einem Boot auch in einiger Tiefe sichtbar zu machen. Zwar gibt es Echolot-Geräte („Fishfinder”) die anzeigen, ob Fische anwesend sind. Aber diese Geräte zeigen nicht die Fischart an. Mit Hilfe der Erfindung kann der Angler bei günstigen Voraussetzungen bis zu eine Tiefe von fünf Metern die Fische direkt beobachten. Limitiert wird die Tiefe insbesondere durch die Spezifikation von USB, die Kabel sollen nicht länger als 5 Meter sein. Die Praxis hat gezeigt, dass in bestimmten Fällen auch ein 10 Meter langes Kabel problemlos Bilder liefert. Weiterhin werden Verwendungsmöglichkeiten der Erfindung beim Segeln, Motorboot, Kajak, in Gartenteichen und Swimming Pools gesehen, um einige Beispiele zu nennen. All diesen Anwendungen kommt die inzwischen weite Verbreitung von Notebooks und Laptops, also tragbaren und vom Stromnetz unabhängigen Computer entgegen. Weiterhin vorteilhaft ist, dass für die Erfindung keine Bedienelemente für die Kamera aus dem Unterwassergehäuse nach außen geführt werden müssen, da die Einstellungen der Kamera ausschließlich über den Computer erfolgt. Somit ist eine vergleichsweise kostengünstige Herstellung möglich.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
-
Es zeigen
-
1 Einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung
-
2 Die Befestigung mittels Saugnäpfen
-
3 Den kritischen Abstand zwischen Front der Kamera und der Frontscheibe des Unterwassergehäuses
-
4 eine perspektivische Darstellung einer runden Ausführungsform des Unterwassergehäuses
-
5 eine perspektivische Darstellung einer eckigen Ausführungsform des Unterwassergehäuses
-
In das Unterwassergehäuse 1 erfolgt eine wasserdichte Kabeldurchführung 2 (im Querschnitt gezeigt) durch die Gehäusewandung. In der bevorzugten Ausführungsform befindet sich innerhalb des Unterwassergehäuses ein USB-Stecker 3 für den Anschluss der USB-Kamera 7. Mindestens eine Wandung 4 (im Querschnitt gezeigt) des Unterwassergehäuses 1 kann geöffnet werden, um die USB-Kamera 7 einzusetzen. Im Inneren des Unterwassergehäuses 1 befindet sich eine Befestigungsmöglichkeit 5 (im Querschnitt gezeigt) zur Aufnahme der Kamera 7. An der Außenseite des Unterwassergehäuses 1 befindet sich mindestens eine Befestigungsmöglichkeit 6 beispielsweise für eine Stange. Dargestellt in 2 können wahlweise eine oder mehrere Befestigungsmöglichkeiten 6 an der Rückseite des Unterwassergehäuses 1 vorhanden sein, um dieses mittels Saugnäpfen 9 an glatten Oberflächen zu befestigen. Dargestellt in 3 ist der kritische Abstand 10 zwischen der Frontseite der Kamera und der Frontscheibe des Unterwassergehäuses 1 für die Positionierung der Kamera im Unterwassergehäuse 1.
-
In Abhängigkeit von der Form der Kamera 7 kann die Form des Unterwassergehäuses 1 variieren. In 4 ist eine runde, in 5 eine eckige Ausführungsform perspektivisch dargestellt. In jedem Fall benötigt das Unterwassergehäuses 1 eine transparente Frontscheibe 11, die aus Glas oder Kunststoff gefertigt sein kann. Das in das Unterwassergehäuses 1 geführte USB-Kabel 12, kann seitlich (1 bis 5) oder an der Rückseite (nicht dargestellt) herausgeführt werden.
-
Eine Anforderung an das Unterwassergehäuse ist, dass es druckstabil sein muss. Da Tiefen von 10 Metern und mehr in Betracht kommen, sollte es auf einen Druck von mindestens einem Bar ausgelegt sein. Die verwendeten Materialien sollten korrosionsbeständig sein, idealerweise auch gegenüber Salzwasser. Vorzugsweise ist das Gehäuse aus Metall oder Kunststoff gefertigt. Ein weiterer Vorteil von Metall ist die schnelle Wärmeleitung. Dadurch werden Kondensationsprobleme reduziert, da sich die Feuchtigkeit zuerst an dem Metall niederschlägt. Bei Kunststoffgehäusen kann es sein, dass die Kondensation zunächst an der Frontscheibe des Unterwassergehäuses 1 erfolgt, was den Betrieb der Kamera behindert. Es ist in jedem Falle ratsam, Vorkehrungen gegen Kondensation zu ergreifen, ein Säckeln mit Trocknungsmittel (Silika), wie es vielen Produkten beigelegt ist, kann das Problem einfach lösen. Technisch wäre auch eine Schutzgasfüllung denkbar, aber für den normalen Anwender ist diese aber zu aufwändig.
-
Die Kabeldurchführung 2 durch die Gehäusewandung muss ebenfalls dicht sein. Wasserdichte Kabeldurchführungen sind kommerziell verfügbar.
-
Für einen technisch wenig versierten Anwender ist ein USB-Stecker 3 im Inneren des Unterwassergehäuses 1 vorteilhaft, damit er die Kamera selbst anschließen kann. Der Stecker kann frei an einem Kabel vorliegen. Alternativ kann der USB-Stecker 3 auch in Form eine USB-Steckdose ausgeführt sein, die im Inneren befestigt ist. Der Innenraum des Unterwassergehäuses 1 muss ausreichend Platz vorhanden sein, damit das Kabel, dass sich an der USB-Kamera 7 befindet, ebenfalls aufgenommen werden kann. Die Kabel an USB-Kameras sind in der Regel 1,5 Meter lang. Vorzugsweise ist eine Möglichkeit vorgesehen, das USB-Kabel der USB-Kamera aufzuwickeln und zu fixieren. Es sollte platzsparend verstaut werden können.
-
Damit die Kamera in das Unterwassergehäuse 1 eingesetzt werden kann, muss eine ausreichend große Öffnung vorhanden sein. Vorzugsweise kann die Frontseite 4 geöffnet werden. Eine Öffnung der Rückwand oder einer Seitenwand ist technisch natürlich ebenfalls möglich. Zahlreiche Möglichkeiten sind denkbar. Die Frontpartie 4 mit Frontscheibe 11 kann als Schraubdeckel ausgebildet sein. Wichtig ist eine Dichtung, die bei festem Anschrauben das Unterwassergehäuse 1 abdichtet. Bei einer eckigen Ausführungsform des Unterwassergehäuse 1 bietet sich eine Frontpartie 4 an, die mittels zweier Spannverschlüsse 14 an Widerlagern 13 verschlossen werden kann. Alternativ kann ein Scharmier und ein Spannverschluss ausgebildet sein. Jede andere Verschlussmöglichkeit, die das Unterwassergehäuse 1 dicht verschließt, kommt ebenfalls in Betracht.
-
Die Kamera 7 muss im Inneren des Unterwassergehäuse 1 befestigt werden. Die Befestigung richtet sich nach der Bauart der Kamera, zahlreiche Verbindungstechniken kommen in Betracht. Es können Klemmvorrichtungen, Schraubverbindungen, Spannvorrichtungen und dergleichen eingesetzt werden. Idealerweise kann der Anwender die Kamera sehr einfach einsetzen und mit wenigen Griffen oder einem Klick befestigen. USB-Kameras werden in sehr vielen, sehr unterschiedlichen Formen angeboten. Teilweise sind sie zylindrisch und haben eine runde Frontseite (1-4). Andere Kameras sind eher breit und flach (5), danach müssen sich natürlich die Form des Gehäuses und die Befestigung der Kamera richten.
-
Um das Unterwassergehäuse unter Wasser zu führen oder zu befestigen, sind Befestigungsmöglichkeiten 6 vorgesehen. Diese befinden sich für die Befestigung an einer Stange idealerweise auf der Oberseite des Gehäuses. Natürlich kann diese Funktion auch durch eine Rohrschelle um das Gehäuse erfolgen. Für die Verwendung in größeren Tiefen aus der Hand ist die Befestigung an einer Stange vorteilhaft. Dazu sollte die Stange mit der Befestigungsmöglichkeit 6 verbunden sein. Die Verbindung kann gelenkig ausgelegt sein. Denkbar sind zwei über ein Gelenk verbundene Stangen, mittels deren auch der Winkel verstellt werden kann. Damit ist es möglich, die Kamera samt Gehäuse in Richtung Grund oder in Richtung Wasseroberfläche zu richten. Hier kommen natürlich auch Bowdenzüge in Betracht, die diese Funktion übernehmen können. Für größere Tiefen als 1 Meter bieten sich teleskopierbare Stangen an. Für die Befestigung auf glatten Oberflächen, wie Aquariumswänden, Fliesen von Schwimmbädern oder Bootsrümpfen ist eine Befestigung mittels einem oder mehrerer Saugnäpfe 9 vorgesehen. Die Befestigungsmöglichkeiten 6 für die Saugnäpfe 9 können sich vorzugsweise außen an der Rückwand (beispielsweise für die Verwendung in Aquarien) oder einer Seitenwand (nicht gezeigt, beispielsweise für die Verwendung in Schwimmbädern) des Unterwassergehäuses befinden. Aufgrund der Hebelverhältnisse ist eine Ausführung mit zwei untereinander liegenden Saugnäpfen stabiler. Soll die Kamera an Booten während der Fahrt betrieben werden, muss ein Gestänge verwindungssteif sein, falls das Gehäuse nicht unmittelbar am Rumpf befestigt ist. Eine aquadynamische Formgebung des Unterwassergehäuses ist für diese Anwendungen vorteilhaft.
-
Kritisch ist der Abstand 10 der Frontseite der USB-Kamera 7 zur Frontscheibe 11 des Unterwassergehäuses. Die Problematik resultiert aus den deutlichen Unterschieden im Brechungsindex zwischen Wasser und der Luft im Inneren des Gehäuses. Praktisch kommt ein Verschieben der Kamera nach hinten einer Veränderung der Brennweite des Systems gleich. Idealerweise sollte der Abstand 10 maximal 10 mm oder weniger betragen.
-
Für einige Anwendungen ist eine zusätzliche Beleuchtung zur Ausleuchtung des Sichtfeldes der Kamera vorzusehen. Die Beleuchtung kann ebenfalls über einen USB-Anschluss mit Strom versorgt werden. Wegen der hohen Leistungsaufnahme von Beleuchtungen kann eine unabhängige Stromversorgung der Beleuchtung durch Batterie oder Akku vorteilhaft sein. Bei Stromversorgung über das USB Kabel, muss ein zweiter USB-Stecker vorgesehen werden, beispielsweise durch einen USB-Hub. Die Beleuchtung kann durch eine Glühbirne oder eine Leuchtröhre erfolgen. Technisch sinnvoller ist eine leistungsstarke LED Beleuchtung, vorzugsweise mit weißen LEDs. In der Praxis kann es sinnvoll sein, die Beleuchtung in einer separaten Kammer unterzubringen. Befindet sich die Beleuchtung in derselben Kammer, müssen Maßnahmen gegen Reflexionen der Beleuchtung an der Frontscheibe des Unterwassergehäuses, beispielsweise durch eine Blende, ergriffen werden. Bei der Verwendung von Batterie oder Akku bietet der Verwendung eine separaten Kammer auch den Vorteil, dass diese gewechselt werden und die Beleuchtung eingeschaltet werden kann, ohne die Kammer, in der sich die USB-Kamera befindet zu öffnen. Dazu ist eine eigene wasserdichte Verschlussmöglichkeit für den Beleuchtungsteil vorzusehen. Vorteilhat ist es, wenn sich die Beleuchtung von außen ein- und ausschalten lässt, ohne das Gehäuse zu öffnen. Dazu kann ein wasserdichter Schalter durch die Wandung der Kammer, in der sich die Beleuchtung befindet, vorgesehen werden. Denkbar ist auch, dass sich der Schalter von außen mittels eines Magneten schalten lässt, ohne das Gehäuse öffnen zu müssen. Die Beleuchtung kann auch als Ringbeleuchtung ausgebildet sein.
-
Zahlreiche USB-Kamera liefern neben Videobildern auch Fotos mit teilweise recht hoher Auflösung. Hier kommt als Beleuchtung ein Blitz in Frage. Der Blitz müsste dann mit der USB-Kamera synchronisiert sein. Dies ist bei USB-Kameras möglich, die über einen Anschluss zur Steuerung eines Blitzlichtgerätes verfügen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Unterwassergehäuse 1 für eine USB-Kamera die folgenden Merkmale auf. Das Gehäuse ist aus Edelstahl oder Aluminium gefertigt. Die Kabeldurchführung 2 befindet sich seitlich am Unterwassergehäuse 1. Im Innen befindet sich ein USB-Stecker 3 in Form einer fixierten USB-Steckdose. Die Kamera 7 kann durch einfaches Einrasten mittels der Befestigungsmöglichkeit 5 befestigt werden. Das Frontteil 4 ist mittels eines Schraubverschlusses (rund) oder mittels zweier Spannverschlüsse 14 für eckige Gehäuse zu öffnen und zu verschließen. Für das USB-Kabel der Kamera ist eine Wicklungsmöglichkeit zum platzsparenden Verstauen vorgesehen. Die Frontscheibe 11 ist aus kratzfestem und bruchsicherem Glas gefertigt. Der Abstand 10 der Frontseite der USB-Kamera 7 zur Frontscheibe 11 des Unterwassergehäuses beträgt weniger als 10 mm. Zur variablen Befestigung des gesamten Systems einschließlich der Kamera sind am Unterwassergehäuse 1 mehrere Befestigungsmöglichkeiten 6 vorhanden. Mindestens eine Befestigungsmöglichkeit 6 befindet sich auf der Oberseite des Gehäuses und mindesten eine weitere Befestigungsmöglichkeit 6 befindet sich an der Rückwand des Gehäuses.
-
Für die Verwendung in Aquarien, ist eine besonders kompakte Bauweise vorzusehen. Ein sehr großes Gehäuse würde ästhetisch als störend empfunden. Auch kann hier die Farbgebung bedeutend sein, die Farben des Unterwassergehäuses sollten sich harmonisch in die Aquariumslandschaft einfügen.
-
Insgesamt sollte das System aus Unterwassergehäuse einschließlich der USB-Kamera das spezifische Gewicht Wasser oder höher aufweisen. Anderenfalls schwimmt das System auf, was bei der Verwendung von Kunststoff als Material für das Gehäuse passieren kann.
-
Für den Betrieb eines USB-Unterwassergehäuses auf und unter Booten, ist eine besonders robuste Bauweise vorzusehen. Beispielsweise kann die Frontscheibe des Gehäuses zusätzlich durch eine Metallblende gegen Stoß geschützt werden. Das Glas der Frontscheibe sollte in diesem Fall bruchsicher sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
