JP2000147642A - 水中撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】潜ることなく水中を自由に観察することがで
き、魚群の有無や、魚群を構成する魚の種類などを簡単
に知ることができるようにする。 【解決手段】リール（２）から巻き出されるケーブル
（３）の先端（3a）に撮像カメラ（４）を設けると共
に、そのケーブル（３）の巻回始端（3b）に撮像カメラ
（４）により撮像された水中の画像を映し出すモニタ装
置（５）を接続した。ケーブル（３）は、撮像カメラ
（４）の重さに耐える抗張力を有し、ケーブル（３）内
には、画像信号を伝送する画像信号線（17）と、撮像カ
メラ（４）に電力を供給する電力供給線（18）が挿通さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海，湖，河川など
でその水中を観察するために用いる水中撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、漁船や釣船では、その船の近傍
に魚がいるか否かを知るために魚群探知機を装備してい
る。この魚群探知機は、超音波を海底に発射してその反
射波を解析して、海底の地形変化や魚群をモニタ画面に
映し出すものである。したがって、このモニタ画面を読
み取れば、海中に魚がいるか否かを判別することがで
き、漁や釣を行う場合は、より多くの釣果が得られるよ
うに、魚群探知機を頼りに魚影の濃いところへ漁船や釣
船を操船するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、魚群探
知機のモニタ画面を初めて見る者にとっては、その画像
は、複雑な色模様が映し出されているだけであるから、
どれが魚影で、どれが地形であるということさえ分から
ず、魚がいるか否かを判別することさえ困難であるとい
う問題がある。

【０００４】 また、魚群探知機は、魚群の有無を判別
することができるのみで、魚群を構成する魚の種類まで
を特定することはできないから、魚影が映ったときにど
の魚がどの程度いるかという細かいことまで知ることは
できない。

【０００５】 さらに、海や湖に棲む生物の生態をその
ままの姿で観察しようとする場合は、海に潜って観察す
るのが一般的であるから、体調が悪かったり天候の都合
で海に潜ることができないときには観察することができ
ない。

【０００６】 そこで本発明は、潜ることなく水中を自
由に観察することができ、魚群の有無や、魚群を構成す
る魚の種類などを簡単に知ることができるようにするこ
とを技術的課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、リールから巻き出されるケーブルの先端
に、撮像素子とその視野範囲を照らす照明装置を備えた
撮像カメラが設けられると共に、前記ケーブルの巻回始
端に、前記カメラにより撮像された画像を映し出すディ
スプレイ装置を備えたモニタ装置が接続され、前記ケー
ブルが前記撮像カメラの荷重に耐え得る抗張力を有する
と共に、当該ケーブル内に、撮像カメラから出力される
画像信号を伝送する画像信号線と、撮像カメラに必要な
電力を供給する電力供給線が挿通されたことを特徴とす
る。

【０００８】 本発明によれば、リールから任意の長さ
だけケーブルを巻き出して、その先端に取り付けられた
撮像カメラをその自重によりケーブルの長さに応じた任
意の深さに降下させて水中を撮像することができ、その
画像がモニタ装置に映し出される。したがって、水中に
潜ることなく、その水中の様子を画面上で観察すること
ができる。

【０００９】 撮像カメラを吊り下げているケーブルは
撮像カメラの自重に耐え得る抗張力を有しているので、
撮像カメラを別途ワイヤなどを用いて吊り下げる必要が
ない。しかも、撮像カメラから画像信号を伝送する画像
信号線や撮像カメラに電力を供給する電力供給線が外部
に露出されることなくケーブル内に挿通されて保護され
ているので、ケーブルを出し入れして撮像カメラを昇降
させる際に、画像信号線や電力供給線が岩場の突起に引
っ掛かって断線することも少ない。

【００１０】 また、ケーブル内に挿通した画像信号線
として光ファイバを用い、撮像カメラから出力された画
像信号を光信号にＥ／Ｏ変換して伝送すると共に、モニ
タ装置側でこれを電気信号にＯ／Ｅ変換すれば、伝送途
中で電気的ノイズを拾うことがないので、より鮮明な画
像が映し出される。この場合において、光ファイバの光
出射端をリールの回転中心に位置させれば、これに対向
して受光素子や受光用光ファイバの光入射端を定位置に
固定して配設することができるので、ケーブルを巻き取
るリールの回転角度に関係なく、光信号が確実且つ簡単
にモニタ装置へ入力される。

【００１１】 また、撮像カメラの光軸を鉛直軸に対し
て所定角度傾斜させて配設すれば、鉛直軸を回転させる
ことにより、視野が変化し、より広い範囲が撮像され
る。

【００１２】 この場合に、撮像カメラとして、一部が
透明に形成された密封カプセル内にカメラ本体を回転可
能に配設し、カメラ本体を密封カプセル内で回転させれ
ば、密封カプセル自体は回転しないので、撮像カメラを
吊り下げているケーブルが捩じれることもない。

【００１３】 さらに、密封カプセルの撮像カメラの視
野範囲内に、撮像している方位を示すコンパスを装着し
ておけば、撮像カメラで撮像された画像の方向をモニタ
画面上で確認することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る水中
撮像装置を示すブロック図、図２は撮像カメラを示す概
略説明図、図３はリールを示す説明図、図４はモニタ装
置に映し出された画像を示す説明図、図５は他の実施形
態を示す説明図である。

【００１５】 本例に係る水中撮像装置１は、リール２
から巻き出されるケーブル３の先端３ａに撮像カメラ４
が設けられると共に、前記ケーブル３の他端が巻回始端
３ｂとしてリール２に固定され、その巻回始端３ｂに前
記撮像カメラ４により撮像された画像を映し出すモニタ
装置５が接続されて成る。

【００１６】 前記撮像カメラ４は、前記ケーブル３の
先端３ａに取り付けられた密封カプセル６の気密空間６
ａ内に、撮像素子７を備えたカメラ本体８と、撮像素子
７から出力される電気信号を増幅して光信号に変換する
回路部９と、カメラ本体８を回転させるモータ１０が配
設されてなる。

【００１７】 前記密封カプセル６は、カメラ本体８で
その外部を撮像できるようにその下端側に透明な強化プ
ラスチック等で成る半球状の窓６ｂが形成されている。
また、密封カプセル６の内側底部には、東西南北の方位
を示すコンパス１１が、撮像カメラ４で撮像される画像
の片隅に映し出されるように、撮像カメラ４の視野範囲
内に配設されている。

【００１８】 なお、密封カプセル６には、窓６ｂを締
め付ける締付具を兼用するリング状のウエイトＷがその
下端寄りに装着され、当該カプセル６が浮力に抗して水
中で沈むように比重が調整されている。また、ウェイト
Ｗにより重心位置が下方に設定され、水中に沈めたとき
に窓６ｂ側が下向きになるように形成されている。

【００１９】 カメラ本体８は、前記撮像素子７に像を
結ばせる対物レンズ１２と、当該対物レンズ１２の周囲
に環状に配列された高輝度白色ＬＥＤで視野範囲を照ら
す照明装置１３とを備えている。また、カメラ本体８の
光軸Ｘが、モータ１０の回転軸（鉛直軸）１４に対して
所定角度傾斜して配設されており、前記モータ１０を正
逆方向に回転駆動させることにより、撮像方向を変える
ことができるように成されている。

【００２０】 回路部９は、撮像素子７から出力された
画像信号を増幅して適当な加工を施し、デジタル変換す
るプリアンプ１５と、そのデジタル化された画像信号を
さらに光信号に変換する発光素子１６を備えている。

【００２１】 一方、前記ケーブル３は、撮像カメラ４
の荷重に耐え得る抗張力を有し、且つ、可撓性のあるケ
ブラー（デュポン社の商標）などのアラミド繊維で形成
され、当該ケーブル３内に、発光素子１６で変換された
光信号を伝送する光ファイバ（画像信号線）１７と、カ
メラ本体８，回路部９，モータ１０などに必要な電力を
供給するプラス側とマイナス側の電力供給線１８，１８
と、モータ１０の回転方向を制御する制御信号線１９が
挿通されている。

【００２２】 前記ケーブル３の巻回始端３ｂは、リー
ル２の巻取ドラム２０内を通り、その回転軸２０ａの端
部まで延設されている。そして、光ファイバ１７は、回
転軸２０ａの回転中心に配されて、その光出射端１７ou
t が回転軸２０ａの端面に露出され、これに対向して配
設された光ファイバ２１の光入射端２１inと光学的に接
続されている。

【００２３】 また、各電力供給線１８及び制御信号線
１９は、回転軸２０ａの周面に形成されたスリップリン
グ２２，２３に接続され、当該スリップリング２２，２
３に摺接される接触子２４，２５を介して電力供給線２
６及び電気信号線２７と電気的に接続されている。

【００２４】 モニタ装置５は、前記光ファイバ２１と
前記電力供給線２６，電気信号線２７が挿通された接続
ケーブル２８を介して前記リール２に接続され、光ファ
イバ２１の光出射端２１out から出力される光信号を電
気信号にＯ／Ｅ変換する受光素子３０と、当該受光素子
３０から出力された電気信号を増幅すると共に適当な加
工を施し、画像信号として出力するアンプ３１と、当該
アンプ３１から出力された画像信号による画像を映し出
す液晶モニタディスプレイなどのディスプレイ装置３２
を備えている。

【００２５】 また、モニタ装置５は、電力供給線２６
を介して撮像カメラ４に必要な電力を供給するバッテリ
ー３３と、撮像カメラ４の撮像方向を変えるモータ１０
の起動／停止，照明装置１３の点灯／消灯などを行うス
イッチを設けた操作パネル３４を備えている。

【００２６】 以上が本発明の構成例であって、次にそ
の作用を説明する。例えば、船上から海中を観察する場
合、ケーブル３の先端３ａに取り付けられた撮像カメラ
４を海中に投入し、リール２からケーブル３を巻き出す
と、密封カプセル６にはその下端寄りにリング状のウエ
イトＷが装着されているので窓６ｂ側を下向きにして沈
んでいく。

【００２７】 このとき、ケーブル３は撮像カメラ４の
自重に耐え得る抗張力を有しているので、撮像カメラ４
をワイヤなどを用いて吊り下げる必要がない。しかも、
撮像カメラ４から画像信号を伝送する光ファイバ１７
や、撮像カメラ４に電力を供給する電力供給線１８、さ
らには、モータ１０の回転方向を制御する制御信号線１
９が外部に露出されることなくケーブル３内に挿通され
ているので、ケーブル３を出し入れして撮像カメラ４を
昇降させる際に、光ファイバ１７や電力供給線１８等が
海底の岩場などに形成された突起に引っ掛かって断線す
ることもない。

【００２８】 次いで、操作パネル３４に配されたスイ
ッチを操作して照明装置１３のＬＥＤを点灯させると、
撮像素子７から出力された画像信号が、回路部９から光
信号として出力され、その光信号が光ファイバ１７，２
１を通ってモニタ装置５に入力される。

【００２９】 モニタ装置５に入力された光信号は、受
光素子３０及びアンプ３１を通り適当な処理が施されて
電気的な画像信号として出力され、その画像がディスプ
レイ装置３２に映し出される。このように、画像信号
は、撮像カメラ４からモニタ装置５まで光信号に変換さ
れて伝送されるので、ケーブル３内を通る電力供給線１
８や海中を伝わる電磁波の影響を受けることがなく、デ
ィスプレイ装置３２にノイズの少ない鮮明な画像を映し
出すことができる。これにより，画面上で海中を観察す
ることができ、海中の魚群の有無や、魚群を構成する魚
の種類などを簡単に知ることができる。

【００３０】 また、ケーブル３に挿通されている光フ
ァイバ１７の光出射端１７out をリール２の巻取ドラム
２０を支持する回転軸２０ａの回転中心に位置させれ
ば、これに対向して受光用光ファイバ２１を配設するこ
とができるので、リール２の回転角度に関係なく、光信
号を確実且つ簡単にモニタ装置５へ伝送できる。

【００３１】 また、撮像カメラ４内に配設されたカメ
ラ本体８はその光軸Ｘをモータ１０の鉛直な回転軸１４
に対して所定角度傾斜して配設されており、モニタ装置
５に配設された操作パネル３４のスイッチ（図示せず）
を操作してモータ１０を任意の方向へ回転させると、そ
の回転軸１４に取り付けられたカメラ本体８が回転する
ので、撮像カメラ４を沈めた位置の周囲３６０°を自由
に観察することができる。

【００３２】 この場合に、カメラ本体８が密封カプセ
ル６内で回転し、カプセル６自体は回転しないので、撮
像カメラ４を吊り下げているケーブル３が捩じれること
もない。

【００３３】 さらに、密封カプセル６の内側底部に
は、東西南北の方位を示すコンパス１１が設けられてお
り、図４に示すように、撮像カメラ４で撮像される画像
の片隅に映し出される。したがって、撮像カメラ４がど
の方向を向いていても、現在どちら向きに撮像している
かをディスプレイ装置３２の画面上で確認することがで
きる。

【００３４】 なお、上述の説明では、画像信号を光信
号に変換して光ファイバ１７，２１で伝送する場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限らず、電気信号のま
ま伝送するようにしてもよい。また、照明装置１３はカ
メラ本体８に一体的に形成されて密封カプセル６内に収
納されている場合に限らず、密封カプセル６の外側に一
体的に装着されている場合であってもよい。

【００３５】 さらに、カメラ本体８を回転可能に配し
た場合について説明したが、多少画面が歪んでも構わな
いのであれば、カメラ本体８を真下に向けて固定し、超
広角レンズ又は魚眼レンズを付けて観察するようにして
もよい。

【００３６】 図５はリール２を釣竿４０に取り付けて
使用する実施形態を示している。本例では、ケーブル３
内に独立気泡を有するプラスチックで形成されたフロー
ト線４１が挿通され、ケーブル３の全体の比重が、撮像
カメラ４を沈めようとする淡水又は海水の比重以下、す
なわち淡水又は海水の比重に等しいかそれより小さい値
に選定されると共に、水中に沈んでいるケーブル３及び
撮像カメラ４により生ずる浮力が、当該ケーブル３及び
撮像カメラ４の重力以下になるように選定されている。

【００３７】 また、ケーブル３には、撮像カメラ４の
水没深さに応じて停止位置を調節できる遊動浮き４２が
取り付けられている。この遊動浮き４２は、ケーブル３
の任意の位置に取り付けられたストッパ４３とケーブル
３の先端との間で遊動自在に設けられると共に、その浮
力と、水中に沈んでいるケーブル３と撮像カメラ４で生
ずる浮力との合力が、水中に沈んでいるケーブル３と撮
像カメラ４の重力より大きくなるように選定されてい
る。

【００３８】 これにより、撮像カメラ４を水中に投入
して、ケーブル３を巻き出していくと、撮像カメラ４が
水没するに連れて遊動浮き４２がケーブル３に沿って遊
動し、撮像カメラ４が所定の深さまで水没したときに、
遊動浮き４２がストッパ４３で止まり、その浮力により
撮像カメラ４がその水深に維持される。

【００３９】 したがって、ストッパ４３をケーブル３
の先端３ａから任意の長さのところに取り付けておくこ
とにより、その長さ分だけ撮像カメラ４を水没させるこ
とができる。

【００４０】 なお、撮像カメラ４を釣竿４０から離れ
た位置へ投入したときに、ケーブル３が水中へ沈めば、
その重さで、遊動浮き４２が岸に引き寄せられることに
なるが、本例のケーブル３は、その比重が淡水又は海水
以下に選定されているので、釣竿４０から遊動浮き４２
の間でケーブル３が浮かび、遊動浮き４２が岸に引き寄
せられることもない。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、リ
ールに巻き付けられたケーブルの先端に撮像カメラが取
り付けられ、そのケーブルの他端側に前記カメラで撮像
された画像を映し出すモニタ装置が接続されているの
で、ケーブルを任意の長さだけ巻き出して、撮像カメラ
を任意の深さまで沈めれば、水中の様子がモニタ装置に
映し出されるので、潜ったり入ったりするまでもなく水
中を自由に観察することができるという大変優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水中撮像装置を示すブロック図。

【図２】撮像カメラを示す概略説明図。

【図３】リールを示す説明図。

【図４】モニタ装置に映し出された画像を示す説明図。

【図５】他の実施形態を示す説明図。

【符号の説明】

１・・・・水中撮像装置 ２・・・・リール ３・・・・ケーブル ３ａ・・・先端 ３ｂ・・・巻回始端 ４・・・・撮像カメラ ５・・・・モニタ装置 ６・・・・密封カプセ
ル ７・・・・撮像素子 ８・・・・カメラ本体 １１・・・・コンパス １３・・・・照明装置 Ｘ・・・・光軸 １４・・・・回転軸（鉛
直軸） １６・・・・発光素子 １７・・・・光ファイ
バ（画像信号線） １７out ・・光出射端 １８・・・・電力供給
線 ２０・・・・巻取ドラム ２０ａ・・・回転軸 ３２・・・・ディスプレイ装置

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H054 BB00 BB04 BB11 2H101 CC01 CC31 2H105 AA12 BB00 DD07 EE07 5C022 AA07 AB15 AB62 AC61 AC75 5C054 AA01 AA05 CA04 CC03 CE07 CF06 DA10 EA01 EA03 EA05 FA01 HA10

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リール（２）から巻き出されるケーブル
   （３）の先端（3a）に、撮像素子（７）とその視野範囲
   を照らす照明装置（13）を備えた撮像カメラ（４）が設
   けられると共に、前記ケーブル（３）の巻回始端（3b）
   に、前記カメラ（４）により撮像された画像を映し出す
   ディスプレイ装置（32）を備えたモニタ装置（５）が接
   続され、 前記ケーブル（３）が前記撮像カメラ（４）の荷重に耐
   え得る抗張力を有すると共に、当該ケーブル（３）内
   に、撮像カメラ（４）から出力される画像信号を伝送す
   る画像信号線（17）と、撮像カメラ（４）に必要な電力
   を供給する電力供給線（18）が挿通されたことを特徴と
   する水中撮像装置。
2. 【請求項２】 前記撮像カメラ（４）が前記ケーブル
   （３）の先端（3a）に水密状態で取り付けられて成る請
   求項１記載の水中撮像装置。
3. 【請求項３】 前記画像信号線が光ファイバ（17）で成
   り、前記撮像カメラ（４）が、前記撮像素子（７）から
   出力された画像信号を光信号にＥ／Ｏ変換する発光素子
   （16）を備え、前記モニタ装置（５）が、前記光ファイ
   バ（17）の光出射端(17out）と光学的に接続され、光フ
   ァイバ（17）で伝送されてきた前記光信号を電気信号に
   Ｏ／Ｅ変換して得られた画像信号に基づいてその画像を
   映し出すディスプレイ装置（32）を備えてなる請求項１
   又は２記載の水中撮像装置。
4. 【請求項４】 前記光ファイバ（17）の光出射端(17ou
   t）がリール（２）の回転中心に配されてなる請求項３
   記載の水中撮像装置。
5. 【請求項５】 前記撮像カメラ（４）は、その光軸
   （Ｘ）が鉛直軸（14）に対して所定角度傾斜して配設さ
   れると共に、前記鉛直軸（14）を中心に回転駆動可能に
   配設されてなる請求項１乃至４記載の水中撮像装置。
6. 【請求項６】 前記撮像カメラ（４）は、前記撮像素子
   （７）及び照明装置（13）を備えたカメラ本体（８）
   が、前記ケーブル（３）の先端（3a）に取り付けられた
   密封カプセル（６）内に配設され、当該カプセル（６）
   は前記カメラ本体（８）でその外部を撮像できるように
   少なくともその一部が透明な窓（6b）に形成されてなる
   請求項１乃至５記載の水中撮像装置。
7. 【請求項７】 前記密封カプセル（６）には、前記カメ
   ラ本体（８）の視野範囲内に、当該カメラ本体（８）に
   より撮像している方位を示すコンパス（11）が装着され
   てなる請求項６記載の水中撮像装置。
8. 【請求項８】 前記ケーブル（３）の全体の比重が、撮
   像カメラ（４）を沈めようとする淡水又は海水の比重以
   下に選定されると共に、水中に沈んでいるケーブル
   （３）及び撮像カメラ（４）により生ずる浮力が、当該
   ケーブル（３）及び撮像カメラ（４）の重力以下になる
   ように選定されている請求項１乃至７記載の水中撮像装
   置。
9. 【請求項９】 前記ケーブル（３）に、撮像カメラ
   （４）の水没深さに応じて停止位置を調節できる遊動浮
   き（42）が取り付けられている請求項１乃至８記載の水
   中撮像装置。