JP2010113137A - 水中使用可能なデジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でありながら水圧の変化に対応するとともに密閉されたカメラ内の放熱を行う防水機能を備えた水中撮影可能なデジタルカメラを提供する。
【解決手段】前カバー１１の外周部３１の先端面は圧接面３２であり、その内側の嵌合面に雌ネジ３３が形成され、後カバー１２の外周部３４の先端に設けられた嵌合面に形成された雄ネジ３５と螺合する。雄ネジ３５の外側に形成された溝にリング状防水部材３６が配され、前記溝と圧接面３２との間で潰されて潰された反発力によって接触圧力が確保される。リング状防水部材３６は、伸縮性を有する円筒状の外皮４１と、前記外皮４１の内部に収められた電熱線４２と、前記電熱線４２を包むように前記外皮４１の内部に封入され前記外皮４１より熱膨張率が大きく前記電熱線４２の発生する熱によって膨張する熱膨張材４３と、によって構成され、電熱線４２には水圧に応じた強さの電流が供給される。
【選択図】図３

Description

本発明は水中使用可能なデジタルカメラに関する。

被写体画像や撮影画像をＬＣＤモニタで見ることができるデジタルカメラの中には、水中で使用可能な防水機能を有するものがあるが、防水構造としては単に前後ケースの間にゴム製のリングを挟んだだけのものが多い。このような構造のものは、水圧が高くなるとカメラ内部に水が浸入することがある。水圧が高くても水が浸入しないように強い力で前記ゴム製のリングを挟みつけると、水圧のない場所ではリングの反発力によってケースが変形してしまう。そのため、防水構造が複雑で且つ大掛かりなものとなっている。また、デジタルカメラは前記ＬＣＤモニタなど電子部品を多用しているため発熱量が多いにも係わらず、防水構造は当然のこととして密閉構造であるから、カメラ内部あるいはカメラが内臓されたケース内部は高温となる。しかし、デジタルカメラに使用される電子部品は高温には弱いものが多く存在するので、温度対策が必要になるが、これについても複雑で且つ大掛かりなものとなっている。

下記特許文献１には、圧力を測定する圧力測定手段を備え、水中使用モードかそれ以外かを選択可能なデジタルカメラが記載され、前記水中使用モードが選択された時には前記測定手段への電力の供給を停止して省エネを図っており、更に、水検知手段を設けて、自動的に水中使用モードとなるようにしても良いと記載されている。下記特許文献２には、カメラを内蔵した水中ケースの内部の熱を金属スリーブによって外部で水に放熱する放熱装置が示されている。また、水中ケースに貫通する金属スリーブを設け、金属スリーブの内部に設けたスクリューによって外部の水を強制的に金属スリーブ内を通過させて放熱する装置についても記載されている。下記特許文献３には、スチルカメラとビデオカメラの双方の機能を操作し得るように構成された水中カメラ装置及びそのハウジングが記載されている。
特開２００８−１７２７５５号公報 特開平１１−１１９３１４号公報 特開平０８−５０５７１１号公報

前記特許文献に記載された防水構造は、どれも複雑で且つ大掛かりなものとなっており、カメラの外装部材の構造として採用できるものではない。また、発熱対策についても、特許文献１記載の方法は水中使用時には発熱対策とはなっておらず、特許文献２記載の装置は大掛かりなものでありカメラ内に収められるものではない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、カメラの外装部材（前後カバー）の構造と防水リングとを工夫することで、簡単な構成でありながら水圧の変化に対応するとともに密閉されたカメラ内の放熱を行う防水機能を備えた水中撮影可能なデジタルカメラを提供する。

本発明による水中使用可能なデジタルカメラは、撮影レンズが設けられた前カバーと、前記前カバーの外周部と嵌合面で嵌合する外周部を有し液晶表示装置が設けられた後カバーと、前カバーと後カバーの外周部が嵌合したときに前記前カバーと後カバーの外周部の端面又は嵌合面の間で潰され予め設定された所定の水圧に対す防水性能を保持するように配置されたリング状防水部材と、前記前カバー又は後カバーに設けられ前記前カバー又は後カバーに加わる水圧に応じた水圧信号を出力する水圧センサと、前記水圧センサからの水圧信号に応じた電流を前記電熱線に供給する電熱制御回路とを備える。前記リング状防水部材は、伸縮性を有する円筒状の外皮と、前記外皮の内部に収められた電熱線と、前記電熱線を包むように前記外皮の内部に封入され前記外皮より熱膨張率が大きく前記電熱線の発生する熱によって膨張する熱膨張材とによって構成され、前記水圧センサが前記所定の水圧以上の水圧を検知したときは、前記電熱制御回路によって前記電熱線に電流が供給されて前記リング状防水部材が膨張して反発力が増大し、前記外周部の端面又は嵌合面への接触圧力を増大させて検知した水圧に耐えられる防水性能を保持するとともに、前記所定の水圧以上の水圧が検知されなかったときは、前記電流の供給を停止される。

前記前カバー及び後カバーは、前記嵌合面の一方に形成された雄ネジと、前記嵌合面の他方に形成された雌ネジと、前記前カバーと後カバーとが相対的に回転されて前記雄ネジと雌ネジとが所定長さまで螺合したときに前記リング状防水部材による前記前カバー及び後カバーへの接触圧力が前記所定の水圧に対す防水性能を保持する予め決められた位置で互いに当接して前記回転が阻止され前記前カバーと後カバーの相対位置を位置決めする位置決め突起と、が設けられる。

前記前カバーに設けられた電子部品と前記後カバー設けられた電子部品の接続は、１本１本単独のケーブルで接続され、前記前カバーと後カバーとが相対的に回転されて嵌合されるときに、前記１本１本のケーブルが捩られて、纏まった１本の束線となって収容されるようにすると良い。

前記後カバーは、回転中心部分に筒状の凹部が形成されることが好ましい。あるいは、前記前カバー及び後カバーは、それぞれの回転中心部分に筒状の壁で囲まれた貫通孔が形成され、前記２つの筒状の壁に挟まれて潰された反発力によって前記貫通孔からの水の浸入を防ぐ防水リングが前記外周部の嵌合面と同心円に配置されるようにすると好適である。

本発明によれば、防水部材に熱膨張材を用いることで簡単な構成でありながら水圧の変化に対応した防水性能を備えるとともに、熱膨張材の発生する熱や他の電子部品の発生する熱によって密閉されたカメラ内が高温とならないように放熱効果を高めた防水構造とした水中撮影可能なデジタルカメラを提供することができる。

図１に示すように、本発明による水中使用可能なデジタルカメラ（以下、デジタルカメラと言う。）１０は、正面から見た形状が円形をした前カバー１１と後カバー１２を備え、前カバー１１には、前面に撮影レンズ１３、ストロボ発光部１４、水圧センサ１５、前グリップ部材１６が設けられ、側面にシャッタボタン１７が設けられている。水圧センサ１５は、水中にて水圧を測定し測定した水圧が所定の水圧以上の水圧であった場合は、水圧に応じた水圧信号を出力する。図２に示すように、後カバー１２には、液晶表示装置２０、各種操作ボタン２１、後グリップ部材２２が設けられている。

図１において後カバー１２に対して前カバー１１を反時計回りに回転させると、前カバー１１と後カバー１２とが分離する。図３に示すように、液晶表示装置２０など後カバー１２に設けられた電子部品に一端側が接続されたケーブル２４は他端側がコネクタプラグ２５に接続され、前カバー１１に設けられた電子部品を搭載したメイン基板２６に設けられたコネクタソケット２７に前記コネクタプラグ２５が差し込まれて、電気的接続がなされる。ここで、ケーブル２４は１本１本独立した単線ケーブルであっても良いし、数本が平行に並べて形成された平行ケーブルであっても良い。

図３及び図４に示すように、前カバー１１の外周部３１の先端面は圧接面３２であり、その内側の嵌合面３１ａには雌ネジ３３が形成されている。後カバー１２の外周部３４の先端には嵌合面３４ａが設けられ前記雌ネジ３３と螺合する雄ネジ３５が形成され、その外側の先端面にリング状防水部材３６が収められる溝３７が形成されている。また、外周部３１と外周部３４の先端面には同じ円周上に位置決め突起３８，３９が形成されている。前記リング状防水部材３６は、伸縮性を有する円筒状の外皮４１と、前記外皮４１の内部に収められた電熱線４２と、前記電熱線４２を包むように前記外皮４１の内部に封入され前記外皮４１より熱膨張率が大きく前記電熱線４２の発生する熱によって膨張する熱膨張材４３と、によって構成され、前記電熱線４２の両端は制御基板４５に設けられた電熱制御回路４６に接続される。電熱制御回路４６は前記水圧センサ１５の出力した前記水圧信号に応じた強さの電流を前記電熱線４２に供給する。図５に示すように、前記前カバー１１と後カバー１２とが相対的に回転されて前記雌ネジ３３と雄ネジ３５とが所定長さまで螺合した時に前記位置決め突起３８と３９とが当接して回転が停止される。

図６に示すように、デジタルカメラ１０の電気的構成は、ＣＰＵ５０に、前記撮影レンズ１３駆動用のレンズモータ５１を制御するモータドライバ５２と、前記ストロボ発光部１４の発光を制御するストロボ制御回路５３と、前記撮影レンズ１３による被写体像が結像されるＣＣＤ５４と、前記水圧センサ１５と、前記電熱制御回路４６とが接続され、前記シャッタボタン１７及び前記各種操作ボタン２１からの操作信号が入力される。更に、前記液晶表示装置２０を制御するＬＣＤドライバ５５、システムメモリ５６、画像入力コントローラ５７、ＡＥ・ＡＦ・ＡＷＢ検出回路５８、画像信号処理回路５９、圧縮伸長処理回路６０及びメディアコントローラ６１など撮影及び画像処理に必要な各種回路がデータバス６２を介してＣＰＵ５０に接続されるが、これらはデジタルカメラにおいて周知であるため詳細な説明は省略する。また、ＣＰＵ５０は、撮影に必要な各種制御用のプログラムをシステムメモリ５６から読み出して実行する。

次に、上記構成によるデジタルカメラ１０の作用について説明する。図３に示す状態でコネクタプラグ２５をコネクタソケット２７に差し込んだ後、前カバー１１と後カバー１２とを向かい合わせて重ね、夫々の外周部３１，３４に形成された雌ネジ３３と雄ネジ３５とを合わせて、前カバー１１を後カバー１２に対して相対的に時計回りの方向に回転させる。数回転の後に前記前カバー１１の前記圧接面３２が後カバー１２に一部が埋設された前記リング状防水部材３６に接触し押圧し始める。このとき、前記圧接面３２に設けられた位置決め突起３８は前記雌ネジ３３と雄ネジ３５の螺合が進むにつれて後カバー１２に設けられた前記位置決め突起３９に接近し（図４参照）、最終段で係合位置となって前記位置決め突起３９に当接して前記前カバー１１の回転を停止させる（図５及び図７参照）。前記位置決め突起３８と３９によって前記前カバー１１の回転が停止する位置は、後カバー１２に対して正しい位置となるので、前記前グリップ部材１６及び後グリップ部材２２の相対位置及びそれらをグリップした時の液晶表示装置２０の姿勢を正しい位置に確保することができる。このとき、前記リング状防水部材３６は、前記溝３７と圧接面３２の間で潰されて、潰された反発力によって前記溝３７及び圧接面３２との間に所定の水圧に対する防水性能を保持する接触圧力が確保される。

図８に示すように、前記前カバー１１は前記後カバー１２に対して相対的に時計回りの方向に回転されるので、前記コネクタプラグ２５も回転させられる。これによって前記ケーブル２４はコネクタプラグ２５によって捻られて１本の束線６５となるので、デジタルカメラ１０の持ち運びによる振動などで前記ケーブル２４が電子部品にひっかかって故障の原因を引き起こすことがない。

このように組立られたデジタルカメラ１０は、前記水圧センサ１５から水圧信号が出力されると、ＣＰＵ５０は水圧信号に応じた電流を電熱線４２に流すように電熱制御回路４６に指示をだす。電熱制御回路４６から電流の供給を受けた電熱線４２は熱膨張材４３を加熱し、熱膨張材４３は膨張して外皮４１を内側より押圧する。外皮４１は前カバー１１の圧接面３２と後カバー１２の溝３７とを、より強い反発力で押しつける。これによって、リング状防水部材３６の外皮４１と前カバー１１の圧接面３２及び後カバー１２の溝３７との接触圧力が増大して測定した水圧に応じた接触圧力となり、前記水圧に耐えられる防水性能が確保される。

デジタルカメラ１０は、前記水圧センサが所定の水圧を検知しないときは、前記水圧センサ１５から水圧信号が出力されないので、ＣＰＵ５０は電熱制御回路４６に対して指示をださない。よって電熱線４２には電流は流されず熱膨張材４３は加熱されないので、熱膨張材４３は膨張せず、前カバー１１あるいは後カバー１２に対して不要な圧力を加えることがない。

次に、本発明による別の実施形態について説明する。図９及び図１０に示すように、デジタルカメラ７０は、後カバー７１の回転中心部分に筒状の壁部材７２に囲まれた凹部７３が形成されている。筒状の壁部材７２には底部７４が形成されており、前記デジタルカメラ７０は水中であっても内部に水が入ることはない。凹部７３によってデジタルカメラ７０の放熱面積が増大し冷却能力がアップする。

次に、本発明による別の実施形態について説明する。説明において、前記実施形態と同じ部材及び同じ部位は同じ記号を用いる。図１１及び図１２に示すように、デジタルカメラ８０は、前カバー８１と後カバー８２を備えている。前カバー８１と後カバー８２は、夫々の回転中心部分に筒状の壁部材８３，８４に囲まれた貫通孔８５，８６が形成されている。デジタルカメラ８０の中心部に貫通孔８５，８６を設けることで放熱効果はより大きくなる。貫通孔８５，８６は夫々の外装面（カバー表面）で複数の孔８７，８８に分割されており、外観上見苦しくないようにデザインされている。なお、孔８７，８８は、１つであっても良く、その場合は単なる円形ではなく、花形や星形、又はアルファベットなどにすると好ましい。また、図１２及び図１３に示すように、前記筒状の壁部材８３，８４は、孔８７，８８とは異なる一端側で当接し、当接部はゴム製Ｏリング９０によって、前記デジタルカメラ８０の内部を水密に保持するとともに、前記筒状の壁部材８３，８４が前記前カバー８１と後カバー８２との相対的な回転を妨げないように前記外周部３１，３４に形成された前記嵌合面３１ａ，３４ａと同心円に配置されている。

本発明によるデジタルカメラを前から見た概観を示す斜視図である。 デジタルカメラを後から見た概観を示す斜視図である。 デジタルカメラの前後カバーを開いたときの概観を示す斜視図である。 前カバーの雌ネジと後カバーの雄ネジが螺合する部分を示す一部断面図である。 図４において前カバーと後カバーの嵌合が位置決めされたときの図である。 デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 位置決め突起が係合した状態を示す図である。 ケーブルが捩られて束線となった状態を示す図である。 別の実施形態を示す外観図である。 図９の前カバーと後カバーの断面図である。 別の実施形態を示す外観図である。 図１１の前カバーと後カバーの断面図である。 図１２におけるＯリングの構成を示す一部断面図である。

符号の説明

１０，７０，８０ デジタルカメラ
１１，８１ 前カバー
１２，７１，８２ 後カバー
１３ 撮影レンズ
１５ 水圧センサ
２０ 液晶表示装置
２４ ケーブル（平行ケーブル又は単線ケーブル）
３１，３４ 外周部
３１ａ，３４ａ 嵌合面
３３ 雌ネジ
３５ 雄ネジ
３６ リング状防水部材
３８，３９ 位置決め突起
４１ 外皮
４２ 電熱線
４３ 熱膨張材
４６ 電熱制御回路
６５ 束線
７３ 凹部（筒状の凹部）
８３，８４ 筒状の壁部材
８５，８６ 貫通孔
９０ ゴム製Ｏリング（防水リング）

Claims (5)

1. 撮影レンズが設けられた前カバーと、
   前記前カバーの外周部と嵌合面で嵌合する外周部を有し、液晶表示装置が設けられた後カバーと、
   伸縮性を有する円筒状の外皮と、前記外皮の内部に収められた電熱線と、前記電熱線を包むように前記外皮の内部に封入され前記外皮より熱膨張率が大きく前記電熱線の発生する熱によって膨張する熱膨張材と、によって構成され、前記前カバーと後カバーの外周部が嵌合したときに前記前カバーと後カバーの外周部の端面又は嵌合面の間で潰され、予め設定された所定の水圧に対す防水性能を保持するように配置されたリング状防水部材と、
   前記前カバー又は後カバーに設けられ、前記前カバー又は後カバーに加わる水圧に応じた水圧信号を出力する水圧センサと、
   前記水圧センサからの水圧信号に応じた電流を前記電熱線に供給する電熱制御回路と、
   を備え、
   前記水圧センサが前記所定の水圧以上の水圧を検知したときは、前記リング状防水部材が膨張して反発力が増大し、前記外周部の端面又は嵌合面への接触圧力を増大させて、検知した水圧に耐えられる防水性能を保持するとともに、前記所定の水圧以上の水圧が検知されなかったときは、前記電流の供給を停止することを特徴とする水中使用可能なデジタルカメラ。
2. 前記前カバー及び後カバーは、
   前記嵌合面の一方に形成された雄ネジと、
   前記嵌合面の他方に形成された雌ネジと、
   前記前カバーと後カバーとが相対的に回転されて前記雄ネジと雌ネジとが所定長さまで螺合したときに、前記リング状防水部材による前記前カバー及び後カバーへの接触圧力が前記所定の水圧に対す防水性能を保持する予め決められた位置で互いに当接して前記回転が阻止され、前記前カバーと後カバーの相対位置を位置決めする位置決め突起と、
   が設けられたことを特徴とする請求項１記載の水中使用可能なデジタルカメラ。
3. 前記前カバーに設けられた電子部品と前記後カバー設けられた電子部品の接続は、平行ケーブル又は単線ケーブルで接続され、前記前カバーと後カバーとが相対的に回転されて嵌合されるときに、前記平行ケーブル又は単線ケーブルが捩られて、纏まった１本の束線となって収容されることを特徴とする請求項２記載の水中使用可能なデジタルカメラ。
4. 前記後カバーは、回転中心部分に筒状の凹部が形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の水中使用可能なデジタルカメラ。
5. 前記前カバー及び後カバーは、それぞれの回転中心部分に筒状の壁で囲まれた貫通孔が形成され、前記２つの筒状の壁に挟まれて潰された反発力によって前記貫通孔からの水の浸入を防ぐ防水リングが前記外周部の嵌合面と同心円に配置されたことを特徴とする請求項１または２記載の水中使用可能なデジタルカメラ。
   

Images