DE4024732A1 - Wassergeschuetzte kamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kamera, die so konstruiert ist, daß sie gegen Wasser geschützt ist.

Kameras mit beweglichen Objektivtuben wie z.B. mit Va­ rioobjektiven, Multifokus-Objektiven o.ä. sind so ge­ baut, daß sich ihr Innenraum verändert, wenn der Objek­ tivtubus vorwärts und rückwärts bewegt wird. Wenn die Außenseite und die Innenseite der Kamera vollständig dicht sind, nimmt der Luftdruck in der Kamera stark ab, wenn das Objektiv vorwärts bewegt wird. Dadurch wird zu dieser Bewegung eine große Kraft erforderlich. Deshalb war es bisher kaum möglich, eine vollständig dichte Ka­ mera zu realisieren.

Es wurde auch bereits eine gegen Tropfwasser geschützte Kamera vorgeschlagen, die eine Atemöffnung hat, welche die Innenseite und Außenseite der Kamera miteinander bzw. mit der Atmosphäre verbindet. Hierzu wird auf die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift SHO63-1 13 137 hingewiesen. Die Atemöffnung ist mit einem für Luft durchlässigen, für Wasser jedoch undurchlässi­ gen Filter abgedeckt. Das Objektiv kann daher leicht bewegt werden, während Wasser im normalen Benutzungs­ fall, also außerhalb des Wassers, nicht eindringen kann. Die so aufgebaute Kamera kann bei normalem Ein­ satz als wassergeschützte Kamera bezeichnet werden.

Die Atemfunktion und das wasserundurchlässige Filter einer solchen Kamera verhindern jedoch nur begrenzt das Eintreten von Wasser. Das Filter kann schadhaft werden, so daß Wasser in die Kamera eindringen kann, wenn das Objektiv im Wasser irrtümlich vorwärts bewegt wird. Be­ sonders bei einem motorgetriebenen Varioobjektiv kann der entsprechende Schalter betätigt werden, wenn er z.B. nur berührt wird, so daß der Objektivtubus vor und zurück bewegt wird, wenn die Kamera mit fließendem Was­ ser oder durch Eintauchen in Wasser gewaschen wird, nachdem sie z.B. am Strand verwendet wurde.

Ferner kann auch in eine manuell zu betätigende nicht tropfwassergeschützte Kamera mit einem über eine große Länge beweglichen Objektiv Wasser eintreten, wenn das Objektiv vorwärts und rückwärts bewegt wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte wasser­ geschützte Kamera anzugeben, deren Objektivtubus im Wasser nicht bewegt werden kann, auch wenn eine solche Bewegung fehlerhaft veranlaßt wird. Bei einer solchen Kamera soll gegebenenfalls ein Alarm ausgelöst werden, wenn sie einem Wasserdruck über einem vorbestimmten Wert ausgesetzt ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 7. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einer Kamera nach der Erfindung kann ein bewegli­ cher Objektivtubus verriegelt werden, wenn ein Wasser­ sensor das Vorhandensein von Wasser feststellt. Dadurch ist es möglich, den Wassereintritt in die Kamera zu verhindern. Ferner kann eine Kamera nach der Erfindung auch einen Alarm geben, um den Benutzer davor zu war­ nen, die Kamera tiefer in das Wasser einzutauchen, wenn sie eine vorbestimmte Tiefe erreicht hat. Auch dadurch wird der Wassereintritt in die Kamera bei Überschreiten eines vorbestimmten Wasserdrucks verhindert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 den Schnitt einer wassergeschützten Kamera als Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 das Diagramm einer Schaltung zum Sperren eines Antriebsmotors in der Kamera nach Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt einer wassergeschützten Kamera als weiteres Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 4 den Schnitt IV-IV nach Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer wassergeschützten Kamera als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 6A ein schematisches Diagramm der wich­ tigsten Teile für den Wasserschutz in der Kamera nach Fig. 5,

Fig. 6B ein Diagramm der Alarmgabe mit einem Summer in der Kamera nach Fig. 5,

Fig. 7A ein Diagramm der wichtigsten Teile für den Wasserschutz als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7B ein Diagramm der Alarmgabe mit einem Summer in der Kamera nach Fig. 7A und

Fig. 7C ein Diagramm der Alarmgabe mit einer Leuchtdiode.

In Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Kamera mit mo­ torgetriebenem Varioobjektiv und in Fig. 2 eine Schal­ tungsanordnung zum Sperren ihres Antriebsmotors darge­ stellt. Die Kamera ist in an sich bekannter Weise mit Dichtungen versehen, die den Wassereintritt in das Ge­ häuse 11 verhindern sollen. In der Vorderseite des Ge­ häuses 11 befindet sich eine Öffnung 13, in der ein be­ weglicher Objektivtubus 12 vorwärts und rückwärts ge­ schoben werden kann. Ein O-Ring 14 ist zwischen der Öffnung 13 und dem beweglichen Objektivtubus 12 vorge­ sehen. Zum Abdichten des Objektivtubus 12 selbst sind an sich bekannte Dichtungsmittel vorgesehen.

Im Kameragehäuse 11 ist ein drehbarer Nockenring 15 an­ geordnet, und der Objektivtubus 12 kann in Richtung der optischen Achse vorwärts und rückwärts bewegt werden, wenn der Nockenring 15 gedreht wird. Ein Zahnrad 16 ist am Außenumfang des Nockenrings 15 angeordnet und greift in ein Ritzel 19 eines Antriebsmotors 18 über eine Übersetzung 17 ein.

Der Antriebsmotor 18 wird durch eine Steuerschaltung 20 gesteuert. Diese ist elektrisch mit einem Varioschalter 21 verbunden, der den Antriebsmotor 18 schaltet. Wenn der Varioschalter 21 betätigt wird, dreht der Motor 18, gesteuert durch die Steuerschaltung 20, vorwärts oder rückwärts. Hierbei wird der Nockenring 15 gleichfalls vorwärts bzw. rückwärts gedreht, da er mit dem An­ triebsmotor 18 über die Übersetzung 17 und das Ritzel 16 gekoppelt ist. Der Objektivtubus 12 wird entspre­ chend vorwärts oder rückwärts geschoben.

Eine Belüftungsöffnung 25 ist im Kameragehäuse 11 ange­ ordnet und mit einem wasserundurchlässigen Atemfilter 26 abgedeckt.

Ferner ist das Kameragehäuse 11 mit einem Wassersensor 30 versehen. Dieser sollte vorzugsweise nahe der Belüf­ tungsöffnung 25 angeordnet sein. Es ist aber auch mög­ lich ihn an anderen Stellen, beispielsweise am Boden des Kameragehäuses 11 o.ä. anzuordnen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Der Wassersensor 30 ist mit der Motorsteu­ erschaltung 20 verbunden. Diese sperrt den Antriebsmo­ tor 18, wenn der Wassersensor 30 das Vorhandensein von Wasser feststellt.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung zum Sperren des Antriebsmotors 18. Der Wassersensor 30 hat einen Balgen 31, der gedehnt werden kann, wenn das Wasser eintritt. Der Balgen 31 ist mit einem Vorsprung 33 versehen, wel­ cher einen Hauptschalter 32 der Motorsteuerschaltung 20 betätigt und dabei öffnet. Dadurch wird die Motorsteuerschaltung 20 von der Stromversorgung abge­ trennt.

Der Wassersensor 30 kann beispielsweise ein besonderer Druck- oder Temperatursensor mit einer Membran gemäß Fig. 2 oder ein Flüssigkeitssensor o.ä. zum Feststellen des Vorhandenseins von Wasser durch Änderung des elek­ trischen Widerstandes zwischen zwei Punkten sein.

Wenn der Wassersensor 30 in der Kamera das Vorhanden­ sein von Wasser an der Außenseite des Kameragehäuses 11 feststellt, bewirkt die Motorsteuerschaltung 20 ein Sperren des Antriebsmotors 18. Bei der in Fig. 2 ge­ zeigten Anordnung dehnt sich der Balgen 31, wenn das Wasser in ihn eindringt, wodurch dann der Hauptschalter 32 mit dem Vorsprung 33 geöffnet wird. Der Antriebsmo­ tor 18 kann dadurch nicht betrieben werden. Er wird auch dann nicht eingeschaltet, wenn der Varioschalter 21 irrtümlich berührt wird. Dadurch wird ein Bewegen des Objektivtubus 12 verhindert. Der Luftdruck im Kame­ ragehäuse 11 und dem Objektivtubus 12 bleibt also un­ verändert. Es kann kein Wasser in das Kameragehäuse 11 über die Belüftungsöffnung 25 und das wasserundurchläs­ sige Atemfilter 26 eintreten.

Die Erfindung kann nicht nur bei einer wassergeschütz­ ten Kamera mit Belüftungsöffnung 25 und Filter 26, son­ dern auch bei einer sonst nicht wassergeschützten Kame­ ra realisiert werden. Wenn der Wassersensor 30 am Boden des Kameragehäuses 11 das Vorhandensein von Wasser feststellt, wird der Antriebsmotor 18 gesperrt. Dadurch wird das Eintreten von Wasser in das Kameragehäuse 11 an der Gleitstelle zwischen dem Objektivtubus 12 und dem Kameragehäuse 11 verhindert, was bei einer Bewegung des Objektivtubus 12 möglich wäre.

In Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine manuell zu betätigende nicht wassergeschützte Kamera mit Varioobjektiv dargestellt. Wie Fig. 3 zeigt, wird ein Nockenring 15A manuell ge­ dreht, um den Objektivtubus 12 zu verschieben. Der Noc­ kenring 15A hat einen Rastring 36 mit Rastzähnen 35 an dessen Umfang. Eine Rastklinke 37 ist schwenkbar an einer Achse 37A gelagert und steht dem Rastring 36 ge­ genüber. Die Rastklinke 37 ist mit einer Feder 38 und einem Elektromagneten 39 gekoppelt. Sie wird durch die Feder 38 so gespannt, daß sie normalerweise nicht in die Rastzähne 35 einrastet. Wird der Magnet 39 einge­ schaltet, so rastet die Rastklinke 37 in den Rastring 36 ein und verhindert das Drehen des Nockenrings 15A. Der Magnet 39 wird eingeschaltet, wenn der an der Außenseite des Kameragehäuses 11 vorgesehene Wassersen­ sor 30 das Vorhandensein von Wasser an der Außenseite des Kameragehäuses 11 feststellt und eine entsprechende Magnetsteuerschaltung 39 ansteuert.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Noc­ kenring 15A also stillgesetzt, wenn Wasser an der Außenseite des Kameragehäuses 11 festgestellt wird. Deshalb kann der Antritt von Wasser in das Kameragehäu­ se 11 an der Schiebestelle zwischen ihm und dem Objek­ tivtubus 12 verhindert werden, was bei einer Bewegung des Objektivtubus 12 möglich wäre.

Die Drehung des Nockenrings 15A wird also mit den Rast­ zähnen 35 und der Rastklinke 37 bei Betätigen des Ma­ gneten 39 über die Magnetsteuerschaltung 40 verhindert. Das Sperren der Bewegung des Objektivtubus 12 kann na­ türlich auch mit anderen Elementen realisiert werden.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ar­ beiten derart, daß der Wassersensor Wasser an der Außenseite der Kamera feststellt. Abhängig davon wird die Kamera so gesteuert, daß Wasser nicht in sie ein­ treten kann. Hierzu wird z.B. ein Objektivtubus gegen Schiebebewegung gesperrt. Ferner kann die Feststellung von Wasser davon abhängig gemacht werden, daß ein be­ stimmter hydraulischer Druck überschritten wird. Da­ durch kann eine vorbestimmte Funktion ausgelöst werden, beispielsweise ein Alarmgabe für den Benutzer.

In Fig. 5 bis 7C sind Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen eine Wassersensoröffnung vorgesehen ist, die zum Feststellen von Wasser bei Überschreiten eines vor­ bestimmten hydraulischen Drucks dient, wobei dann eine Alarmgabe für den Benutzer erfolgt, daß die Kamera die Grenze für ihren Wasserschutz erreichen wird bzw. er­ reicht hat.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer solchen Kamera, mit der ein vorbestimmter hydraulischer Druck festgestellt wird.

Das Kameragehäuse 11 ist wasserdicht, und der Objektiv­ tubus 12 ist gleichfalls so abgedichtet wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es sind ein nicht dargestellter Varioschalter und auf der Oberseite des Kameragehäuses 11 eine Auslösetaste 250 vorgesehen. Eine Rückwand 34 ist an der Rückseite der Kamera zu öffnen. An der Wand 11A des Kameragehäuses 11 sind ein Fenster 200 zur Abgabe von Licht einer vorbestimmten Wellenlänge, z.B. Infrarotlicht, für die Entfernungs­ messung, ein Fenster 220 zum Empfang des an einem Ob­ jektiv reflektierten Lichts, ein Sucher 240 und eine Blitzeinheit 260 vorgesehen. Ferner ist eine Senkbohrung 41 mit geschlossenem inneren Ende unter dem Fenster 260 angeordnet. Diese Senkbohrung 41 hat einen so kleinen Durchmesser, daß ein Wassertröpfchen infolge seiner Oberflächenspannung bei normalem Luftdruck nicht in sie eintreten kann. Wie Fig. 6A zeigt, sind zwei elektrische Leiter 42, 43 in die Wand 11A eingelassen. Ein Ende eines jeden Leiters 42, 43 steht in die Senk­ bohrung 41 etwa auf deren mittlerer Länge hinein, und beide haben einen Abstand zueinander. Der Grund für die Anordnung der Leiter 42, 43 etwa in der Mitte der Länge der Senkbohrung 41 besteht darin, daß eine leitende Verbindung zwischen den Leitern 42, 43 durch Wasser möglich sein soll, wenn die Luft in der Senkbohrung auf die Hälfte ihres Volumens infolge des Eindringens von Wasser bei Überschreiten seiner Oberflächenspannung zu­ sammengedrückt wird. Dies bedeutet, daß sich der Luft­ druck verdoppelt, was etwa 10 Meter Wassertiefe ent­ spricht. Dieser Zustand ist in Fig. 6B gezeigt. Durch Verändern der Lage der Leiter 42, 43 ändert sich die Einstellung des Wasserwiderstandes für die Auswertung.

Die anderen Enden der Leiter 42, 43 sind aus der Wand 11A des Kameragehäuses 11 herausgeführt und mit einer Stromauswerteschaltung 45 verbunden. Hierzu dienen Lei­ tungen 46. Ein Summer 47 als Alarmgeber ist mit der Stromauswerteschaltung 45 verbunden. Diese stellt einen Stromfluß fest, wenn die Leiter 42, 43 überbrückt wer­ den, und schaltet den Summer 47 ein. Die Leiter 42, 43 werden durch das Wasser überbrückt, welches den Strom leiten kann. Wird die Kamera in Seewasser oder Süßwas­ ser getaucht, was dem Normalfall entspricht, so wird die elektrische Leitung dadurch möglich, da solches Wasser verschiedene Ionen enthält. Reines Wasser bzw. destilliertes Wasser kann nicht als Leiter wirken.

Kein Tröpfchen W kann in die Senkbohrung 41 eintreten, da dies die Oberflächenspannung verhindert, auch wenn die Kamera 10 bei normalem Luftdruck dem Wasser ausge­ setzt wird, wie es in Fig. 6A gezeigt ist. Wird die Ka­ mera in Wasser eingetaucht, so überschreitet die Luft in der Senkbohrung 41 den Grenzwert der Oberflächen­ spannung mit zunehmendem Wasserdruck und wird durch das in die Senkbohrung 41 eintretende Wasser zusammenge­ drückt. Wenn Sie auf etwa ihr halbes Volumen zusammen­ gedrückt ist, also der doppelte Luftdruck herrscht, werden die Leiter 42, 43 durch das eindringende Wasser überbrückt. Die Wassertiefe beträgt dann etwa 10 Meter. Da die Leiter 42, 43 so angeordnet sind, daß sie auch bei einer Tiefe von weniger als 10 Meter bereits über­ brückt werden, gibt der Summer 47 den Alarm, bevor die Kamera den Grenzwert des Wasserdrucks erreicht. Der Be­ nutzer wird somit davor gewarnt, die Kamera weiter ab­ zusenken.

In Fig. 7A und 7B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Hierbei ist ein wasserabstoßendes, also wasserundurchlässiges Atemfilter 44 wasserdicht an der Innenwand des Kameragehäuses 11 hinter einer Durchboh­ rung 41 angeordnet, die sich in der Vorderwand 11A be­ findet. Ein Tröpfchen W kann wegen seiner Oberflächen­ spannung nicht in die Durchbohrung 41 eindringen, auch wenn die Kamera dem Wasser ausgesetzt wird, wie es in Fig. 7A gezeigt ist. Wird die Kamera in Wasser einge­ taucht, so überwindet das Wasser W mit dem Wasserdruck den Grenzwert der Oberflächenspannung und dringt in die Durchbohrung 41, wobei die darin vorhandene Luft durch das Filter 44 in das Kameragehäuse 11 hineingedrückt wird. Dieser Zustand ist in Fig. 6B gezeigt. Das ein­ dringende Wasser überbrückt die Leiter 42, 43 und wird durch das Filter 44 daran gehindert, in das Kame­ ragehäuse 11 einzudringen. Die Stromauswerteschaltung 45 stellt die Überbrückung der Leiter 42, 43 fest und schaltet den Summer 47 zur Alarmgabe ein. Der Benutzer kann dann die Kamera aus dem Wasser heben. Sie wird also dabei nicht beschädigt.

Anstelle eines Summers 47 als Alarmgeber kann auch eine optische Alarmgabe z.B. mit einer Leuchtdiode vorgese­ hen sein, wie sie in Fig. 7C gezeigt ist.

Claims (15)

1. Kamera mit mindestens einem in vorbestimmter Rich­ tung bewegbaren Objektivtubus, gekennzeichnet durch eine an der Kamera (11) vorgesehene Sensor­ anordnung (30) zum Erfassen von die Kamera (11) umgebendem Wasser und durch eine Steuerung (20), die den Objektivtubus (12) gegen eine Bewegung sperrt, wenn Wasser mit der Sensoranordnung (30) festgestellt wird.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerung ein Sperrmechanismus für die Ob­ jektivtubus (12) vorgesehen ist.

3. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrmechanismus einen mit dem Objektivtu­ bus (12) drehbaren Nockenring (15A) umfaßt, zu dem ein Rastring (36) mit an seinem Umfang vorgesehe­ nen Rastzähnen (35) gehört, in den eine Rastklinke (37) einrastbar ist, wenn Wasser mit der Sensoran­ ordnung (30) festgestellt wird.

4. Kamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastklinke (37) in ihrer Ruhelage mittels einer Spannvorrichtung (38) außer Eingriff mit dem Rastring (36) gehalten wird und durch einen Elek­ tromagneten (39) in Raststellung gebracht wird, wenn Wasser mit der Sensoranordnung (30) festge­ stellt wird.

5. Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebsvorrichtung (18) für den Objek­ tivtubus (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) die Antriebsvorrichtung (18) aus­ schaltet, wenn Wasser mit der Sensoranordnung (30) festgestellt wird.

6. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung ein Motor (18) ist, und daß zu der Steuerung (20) ein Schalter (32) gehört, der sie mit einer Stromquelle (20) verbin­ det und geöffnet wird, wenn Wasser mit der Sensor­ anordnung (30) festgestellt wird.

7. Wassergeschützte Kamera, gekennzeichnet durch eine Sensoranordnung (41 bis 45) zum Feststellen von die Kamera (11) umgebendem Wasser (W) mit einem über einem vorbestimmten Wert liegenden Druck und durch eine Alarmvorrichtung (47) zum Erzeugen eines vorbestimmten Signals, wenn Wasser (W) mit der Sensoranordnung (41 bis 45) festgestellt wird.

8. Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung (41 bis 45) eine Bohrung (41) in einer Wand (11A) der Kamera (11) umfaßt, deren Durchmesser so be­ messen ist, daß Wassertropfen infolge ihrer Ober­ flächenspannung nicht eindringen, wenn der Wasser­ druck unter einem vorbestimmten Wert liegt, und daß an einer vorbestimmten Stelle in der Bohrung (41) ein Wassersensor (42, 43) angeordnet ist.

9. Kamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassersensor (42, 43) aus zwei einander gegenüberstehenden Leitern gebildet ist, die durch in die Bohrung (41) eindringendes Wasser über­ brückbar sind.

10. Kamera nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein akustischer Alarmgeber (47) vorgesehen ist.

11. Kamera nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmgeber ein Summer (47) ist.

12. Kamera nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein optischer Alarmgeber (47) vorgesehen ist.

13. Kamera nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmgeber (47) eine Leuchtdiode ist.

14. Kamera nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassersensor (42, 43) etwa auf halber Länge der Bohrung (41) angeordnet ist.

15. Kamera nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (41) eine Durch­ bohrung der Kamerawand (11A) ist und durch ein wasserundurchlässiges Atemfilter (44) an der Kame­ rainnenseite verschlossen ist.