JP2012502517A - 防水カメラの密封装置及びその密封方法 - Google Patents

Abstract

防水カメラの密封方法は、次のステップを含み、（１）カメラチャンバー上にチャージバルブ取付孔を設け、（２）カメラレンズ、電子回路基板、データライン、及びカメラチャンバーを組み合わせて防水カメラ半完成品を製作し、（３）チャージバルブをカメラチャンバーに設けたチャージバルブ取付孔内に取り付け、（４）空気をカメラチャンバー内に充填し、（５）防水カメラの半完成品を水中に放置し、連続的に気泡が出るかどうかを観察することにより、カメラの密封性をテストし、連続的に気泡が出るものを不合格品とし、（６）密封性合格の防水カメラに対しカメラチャンバー内の空気を真空になるまで抜き取り、（７）惰性気体をカメラチャンバー内に充填し、（８）防水密封接着剤を用いてチャージバルブ取付孔をしっかり密封することにより、密封完了の防水カメラの完成品を得る。

Description

本発明は、カメラに係り、特に、防水カメラの密封装置及びその密封方法（ＷＡＴＥＲＰＲＯＯＦ ＣＡＭＥＲＡ ＳＥＡＬＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ ＡＮＤ ＳＥＡＬＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ ＴＨＥＲＥＯＦ）に関する。

現在、防水カメラの応用分野及び範囲は益々拡大し、例えば、井戸中、水中、自動車等にも十分応用されている。

一般の防水カメラには、カメラレンズ、カメラチャンバー、回路板、及び配線を備え、カメラレンズとカメラチャンバー間を密封する。回路板はカメラチャンバー内に配置し、配線とカメラチャンバー間を密封する。前記密封は一般には、相互間の接合部に密封リング或いは超音波溶接等の方法を用いて密封する。前記公知の密封方法は製品生産及び品質に対する要求に応じることはできない。原因は次のとおりである。

（１）製品製造過程において、密封性テストを行うことができず、製品製造後に抜取検査を行った場合、テスト時に製品を破損させることとなり、テストコストがアップするだけでなく、検査結果が合格であったとしても、その回に生産した全ての商品が基準に達することを保証できない。

（２）密封性をテストできる方法は、現在主に次の二種となる。自動車用の防水カメラを例に挙げると、Ａ、外部加圧：即ち、一定圧力を用いて水でカメラに衝撃を与えて製品の防水性能を判断する方法。常温下で、カメラに水流（水圧３ｋｇｆ／ｃｍ２、水吹き付け口直径１．２ｍｍ／４０個、吹き付け量３９．２Ｌ／ｍｍ、時間：ｌｈ）を吹き付けた後、レンズに水分がなく、通電後、製品機能が正常であれば合格。Ｂ、温度差異法：温度差を利用する空気の熱膨張冷縮原理により、水分を吸入させ、製品の防水密封性能を判断する。カメラを恒温の水槽内（温度８０℃）に３０分入れた後、更に０℃の水槽内の冷水混合物中に３０分放置し、それを3回繰り返す。終了後、レンズに水分がなく、通電後の製品機能が正常であれば合格である。

前記二種のテスト方法の欠点は、時間の浪費、その場で問題点を発見できない、全体検査ができない、生産ライン上で現場テストが行なえない、不良品や返品商品を製造しやすく、生産コストの向上に繋がる点にある。

生産企業の中には、簡易の温度差法によって密封性能テストを実施している企業もある。具体的には、カメラを恒温水槽内（温度６５〜８０℃）に２〜５分間放置した後、常温水槽に２〜５分放置して、気泡が出るかどうかを観察するものである。終了後、レンズに水分がなく、通電後の製品機能が正常であれば合格である。

この種の簡易な温度差法の欠点は、テスト時間が長く、生産ラインのバランスが悪く、カメラチャンバーの容積が小さく、空気が少ないために、顕著な収縮現象（空気に明らかな熱膨張冷縮現象を起こすのが難しい）を生じさせることが難しいことにある。問題点は顕著に示すことが困難なために（吸水した気泡を示し難い）、テストの正確度が低くなり、誤判断を起こし易い。

（３）製品の使用性能が安定せず、寿命が短く、カメラチャンバー内に密封したのは空気であり、一定時間を経過すると、空気は製品材料及び密封材料と反応を起こし、侵蝕を引き起こすこともあるため、製品は早めに効力を失い、使用寿命を短縮させる。

カメラの密封方法に関し、特許文献１に開示した井戸下でのテレビカメラでは、外殻体内の左側に発光光源とレンズ取付台を備えた電球支持架を取り付け、外殻体の右端に密封体を配置し、レンズ取付台上に光学ガラスカバーを配置し、外殻体内のレンズ取付台と保温瓶を埋入した間に、真空保温層を具えたラバーウッド断熱層を取り付け、真空保温層内の左側にＣＣＤカメラを配置し、右側にはＣＣＤ画像信号の拡大装置電子回路基板を配置し、ＣＣＤカメラとＣＣＤ画像信号拡大装置の回路間には吸熱放熱材料層を配置する。しかし、前記実用新案においては、採用した密封体に対する詳細説明を行なっておらず、生産過程での防水カメラに対する密封性能全体検査に関する技術は開示されていない。

中国実用新案公告第ＣＮ２５８５２５５号公報

本発明の目的は、確実な密封を実現し、生産過程において製品の密封性能に対する現場テストを行うことが可能で、しかも、テストが迅速で簡便、正確度が高く、低コスト、並びに、製品の使用寿命を伸ばすことのできる防水カメラの密封装置及びその密封方法を提供することにある。

上述目的を実現するために、本発明は次の解决手段を用いる。

前記防水カメラの密封装置において、カメラにはカメラレンズ、カメラチャンバー、電子回路基板、及びデータラインを備える。その内、カメラチャンバー内の後端底面上には単一方向のチャージバルブを配置する。

前記カメラチャンバー内の後端底面上にはチャージバルブ取付台を配置し、それにはチャージバルブを取り付けるためのチャージバルブ取付孔を設け、防水密封接着剤でチャージバルブをチャージバルブ取付孔内に密封する。

前記チャージバルブ取付孔とカメラチャンバーとは一体モールド構造とする。

前記チャージバルブには気体案内芯、上端密封リング、下端密封リング、及び位置戻しバネを備え、気体案内芯には気体案内孔を配置し、上端密封リングを気体案内芯上端に被せ、下端密封リングを気体案内芯下端に被せ、位置戻しバネを気体案内芯上に被せる。

前記防水密封接着剤はスーパーＸセメダインとする。

防水カメラの密封方法には、次のステップを含む。
（１）カメラチャンバー上にチャージバルブ取付孔を設ける。
（２）カメラレンズ、電子回路基板、データライン、及びカメラチャンバーを組み合わせて防水カメラ半完成品をつくる。
（３）チャージバルブをカメラチャンバーに設けたチャージバルブ取付孔内に取り付ける。
（４）空気をカメラチャンバー内に充填する。
（５）防水カメラの半完成品を水中に放置し、連続的に気泡が出るかどうかを観察することにより、カメラの密封性をテストする。連続的に気泡が出るものを不合格品として別に置く。
（６）密封性の合格した防水カメラは、カメラチャンバー内の空気を真空になるまで抜き取る。
（７）惰性気体をカメラチャンバー内に充填する。
（８）防水密封接着剤を用いてチャージバルブ取付孔をしっかり密封することにより、密封完了の防水カメラの完成品ができる。

前記ステップ（４）におけるカメラチャンバー内の空気圧力は、０．３〜０．８ＭＰａとする。

前記ステップ（６）における空気を抜き取る真空度は、−０．０２〜−０．０４ＭＰａとする。

前記ステップ（７）におけるカメラチャンバー内の惰性気体の圧力は、０．３〜０．８ＭＰａとする。

前述手段を用いた後、本発明のカメラチャンバー上には単一方向チャージバルブを備えてあるため、需要に応じて何度も空気の充填及び排出を行なうことができ、防水カメラの半完成品を破損することなく、空気充填後も気圧を保つことが可能である。また、製品の製造過程において先に密封性テストを行なうことができ、完成品とした後に破壊的テストを行なわずにすみ、操作が便利で、直接観察でき、大幅にテスト時間を短縮できる。製品の製造過程においては、不合格の半完成品を除去し、不合格の半完成品が次の工程に移るのを防ぐことができるため、大幅に歩留まりをアップさせ、消耗を削減し、損失を減少させる。しかも、密封性テストは、製造過程における全体検査工程として実施可能であり、効果アップが顕著となる。最後に惰性気体を再度充填するが、惰性気体はカメラチャンバー内の電子部品との化学反応が難しく、空気と電子部品との接触を妨げるため、良好な防腐作用を起こし、大幅に製品の使用寿命を向上させることができる。

本発明防水カメラの実施例に関する構造図である。 図１のＡ箇所の拡大図である。 本発明防水カメラの実施例に関するチャージバルブの構造図である。

次に、図面を組み合わせた実施例を用いて本発明に対する詳細な説明を行う。

図１及び図２に示す通り、本発明の防水カメラには、カメラレンズ１、カメラチャンバー２、電子回路基板（図示せず）、及びデータライン（図示せず）を備える。カメラチャンバー２内の後端底面上にはチャージバルブ３を配置し、チャージバルブ３上には外気に繋がるチャージバルブ取付孔２１を配置し、単一方向のチャージバルブ４は、チャージバルブ取付孔２１内に装着する。防水密封接着剤５を用いてチャージバルブ４をチャージバルブ取付孔２１内に密封する。カメラチャンバー２内には窒素ガスが充満している。

図３に示す通り、チャージバルブ４には気体案内芯４１、上端密封リング４２、下端密封リング４３、及び位置戻しバネ４４を備え、気体案内芯４１には気体案内孔４１１を設け、上端密封リング４２は気体案内芯４１上端に嵌合し、下端密封リング４３は気体案内芯４１下端に嵌合し、位置戻しバネ４４は気体案内芯４１上に嵌合する。気体案内芯４１の空気充填口４１３は外部に露出させてエアを注入させ、気体案内芯４１の空気排出口４１２は径方向の穴とする。

チャージバルブの作業原理は次のとおりである。
空気充填装置の空気充填ノズルを気体案内芯４１の空気充填口４１３に照準を合わせ、上端密封リング４２を下圧して空気を充填する。気体案内芯４１上の空気排出口４１２はチャージバルブ取付孔２１の内壁から離れ、カメラチャンバー２内に押入れられると、気体がカメラチャンバー２内に進入する。気体充填を終えた後、空気充填ノズルを外すと、上端密封リング４２の圧力が消失し、気体案内芯４１は位置戻しバネ４４の弾力作用のもと、位置を回復し、気体案内芯４１上の空気排出口４１２は収縮し、カメラチャンバー２の内壁に密着密封するため、カメラチャンバー２内の気体の外漏れを防止し、空気充填密封効果が得られる。

次に、前記防水カメラの密封方法を説明する。
（１）カメラチャンバー２内のチャンバー内壁後端にチャージバルブ取付孔２１を配置する。
（２）カメラレンズ１、電子回路基板、データライン、及びカメラチャンバー２を組み合わせて防水カメラの半完成品をつくる。
（３）チャージバルブ４をカメラチャンバー２に設けたチャージバルブ取付孔２１内に取り付ける。
（４）空気をチャージバルブ４に通過させてカメラチャンバー２内に充填する。チャージバルブ４はカメラチャンバー２内の空気の外漏れを防ぐ。カメラチャンバー２内の空気圧力を０．３〜０．８ＭＰａとする。
（５）防水カメラの半完成品を水に浸し、連続的に気泡が出るかどうかを観察することにより、カメラの密封性をテストする。連続的に気泡が出るものを不合格品として別に置く。
（６）密封性の合格した防水カメラ半完成品は、カメラチャンバー２内の空気を真空になるまで抜き取る。真空度は−０．０２〜−０．０４ＭＰａとする。
（７）窒素ガスをカメラチャンバー２内に充填する。窒素ガスの圧力は０．３〜０．８ＭＰａとする。チャージバルブ４は、カメラチャンバー２内の窒素ガスの外漏れを防止する。
（８）防水密封接着剤を用いてチャージバルブ取付孔２１の空気充填端をしっかり密封することにより、密封完了の防水カメラの完成品ができる。防水密封接着剤は、市販のスーパーＸセメダインを選択可能である。例えば、Ｓｕｐｅｒ−ＸＮＯ．８００８タイプのスーパーＸセメダインは、日本製である。

上述したとおり、本発明のカメラチャンバー２上には単一方向のチャージバルブ４を配置するため、需要に応じて何度も空気の充填及び排出を行なうことができ、防水カメラ半完成品を破損することなく、空気充填後も気圧を保つことが可能である。また、製品製造過程において先に密封性テストを行なうことができ、完成品とした後に破壊的テストを行なわずにすみ、操作が便利で、直接観察でき、大幅にテスト時間を短縮できる。製品の製造過程においては、不合格の半完成品を除去し、不合格の半完成品が次の工程に移るのを防ぐことができるため、大幅に歩留まりをアップさせ、消耗を削減し、損失を減少させる。また、密封性テストは、製造過程における全体検査工程として実施可能であり、効果アップが顕著となる。最後に惰性気体を再度充填するが、惰性気体はカメラチャンバー内の電子部品との化学反応が難しく、しかも空気と電子部品との接触を妨げるため、良好な防腐作用を起こし、大幅に製品の使用寿命を向上させられる。

１：カメラレンズ
２：カメラチャンバー
２１：チャージバルブ取付孔
３：チャージバルブ
４：チャージバルブ
４１：気体案内芯
４１１：気体案内孔
４１２：空気排出口
４１３：空気充填口
４２：上端密封リング
４３：下端密封リング
４４：位置戻しバネ
５：防水密封接着剤

Claims (8)

1. カメラはカメラレンズ、カメラチャンバー、電子回路基板、及びデータラインを備え、前記カメラチャンバー内の後端底面上には単一方向のチャージバルブを配置することを特徴とする防水カメラの密封装置。
2. 前記カメラチャンバー内の後端底面上にはチャージバルブ取付台を配置し、前記チャージバルブ取付台にはチャージバルブを取り付けるためのチャージバルブ取付孔を設け、防水密封接着剤でチャージバルブをチャージバルブ取付孔内に密封することを特徴とする請求項１に記載の防水カメラの密封装置。
3. 前記チャージバルブ取付孔とカメラチャンバーは一体モールド構造とすることを特徴とする請求項２に記載の防水カメラの密封装置。
4. 前記チャージバルブには気体案内芯、上端密封リング、下端密封リング、及び位置戻しバネを備え、前記気体案内芯には気体案内孔を配置し、上端密封リングを気体案内芯上端に被せ、下端密封リングを気体案内芯下端に被せ、位置戻しバネを気体案内芯上に被せることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の防水カメラの密封装置。
5. 前記防水密封接着剤はスーパーＸセメダインとすることを特徴とする請求項２に記載の防水カメラの密封装置。
6. 防水カメラの密封方法であって、
   （１）カメラチャンバー上にチャージバルブ取付孔を設けるステップと、
   （２）カメラレンズ、電子回路基板、データライン、及びカメラチャンバーを組み合わせて防水カメラ半完成品を製作するステップと、
   （３）チャージバルブをカメラチャンバーに設けたチャージバルブ取付孔内に取り付けるステップと、
   （４）空気をカメラチャンバー内に充填するステップと、
   （５）防水カメラの半完成品を水中に放置し、連続的に気泡が出るかどうかを観察することにより、カメラの密封性をテストし、連続的に気泡が出るものを不合格品として別に置くステップと、
   （６）密封性合格の防水カメラに対しカメラチャンバー内の空気を真空になるまで抜き取るステップと、
   （７）惰性気体をカメラチャンバー内に充填するステップと、
   （８）防水密封接着剤を用いてチャージバルブ取付孔をしっかり密封することにより、密封完了の防水カメラの完成品を得るステップと、を含むことを特徴とする防水カメラの密封方法。
7. 前記ステップ（４）におけるカメラチャンバー内の空気圧力を０．３〜０．８ＭＰａとすることを特徴とする請求項６に記載の防水カメラの密封方法。
8. 前記ステップ（６）における空気を抜き取る真空度を−０．０２〜−０．０４ＭＰａとすることを特徴とする請求項６に記載の防水カメラの密封方法。