JP2023120795A - 防水カメラシステム - Google Patents

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正義 柴田
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Abstract

【課題】面に浮かばせて撮像を行う際に外部機器との間の無線接続状態を良好に維持することができる防水カメラシステムを提供する。【解決手段】防水カメラシステム1000は、無線モジュール24を備えるデジタルカメラ100と、デジタルカメラ100を密閉収容した防水ケース200と、防水ケースに装着されたフロート203とを有する。防水ケース200とフロート203は、防水カメラシステム1000をデジタルカメラ100により水中撮影を行うことができるように水面に浮かばせた第1の姿勢と水上撮影を行うことができるように水面に浮かばせた第2の姿勢それぞれの姿勢において、無線モジュール24のアンテナ部24bが水面と略同じ高さとなる位置または水面から水上方向に離れた位置にあるよう構成される。【選択図】図5

Description

本発明は、防水カメラシステムに関する。
デジタルカメラ等の撮像装置を専用の防水ケースに収納して構成された防水カメラシステムが水中や水上での撮影に用いられている。その際、撮像装置が他の機器(以下「外部機器」という)との間で通信可能であれば、撮像装置での撮影操作や撮影条件の設定操作、撮影画像のライブビュー表示等や撮影画像の再生等を外部機器で行うことができる。
ここで、無線通信に用いられる4Gや5G、Wi-Fi(登録商標)等の電波の周波数は水中を伝播することができない。そこで、例えば特許文献1は、防水撮像端末とスマートフォンを通信用ケーブルで接続し、水中の防水撮像端末を水上のスマートフォンから操作可能なシステムを開示している。
特許第6478211号公報
上記特許文献1に記載された技術は、防水撮像端末を水中に沈めて使用することを前提としており、防水撮像端末を水面に浮かばせて撮影を行うことを考慮していない。
本発明は、水面に浮かばせて撮像を行う際に外部機器との間の無線接続状態を良好に維持することができる防水カメラシステムを提供することを目的とする。
本発明に係る防水カメラシステムは、無線モジュールを備える撮像装置と、前記撮像装置を密閉収容した防水ケースと、前記防水ケースに装着されたフロートと、を有する防水カメラシステムであって、前記防水カメラシステムを前記撮像装置により水中撮影を行うことができるように水面に浮かばせた第1の姿勢と水上撮影を行うことができるように水面に浮かばせた第2の姿勢それぞれの姿勢において、前記無線モジュールのアンテナ部が水面と略同じ高さとなる位置または水面から水上方向に離れた位置にあることを特徴とする。
本発明によれば、水面に浮かばせて撮像を行う際に外部機器との間の無線接続状態を良好に維持することができる防水カメラシステムを提供することが可能になる。
防水カメラシステムに用いられるデジタルカメラの外観斜視図である。 防水カメラシステムに用いられる防水ケースとフロートの外観斜視図である。 防水カメラシステムの分解斜視図である。 防水ケースへのデジタルカメラの固定方法を説明する模式図である。 防水カメラシステムを水面に浮かばせた状態を示す断面図である。 デジタルカメラが備える無線モジュールを説明する図である。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、実施形態に係る防水カメラシステム1000に用いられる撮像装置の一例としてのデジタルカメラ100の外観斜視図であり、図1(a)と図1(b)とではデジタルカメラ100を見る方向が異なっている。なお、防水カメラシステム1000の全体的な構成については、図4及び図5を参照して説明する。
デジタルカメラ100は、大略的に、第1筐体1と第2筐体2から構成される。第2筐体2は、デジタルカメラ100を単体で(後述する防水ケース200(図2参照)に収納せずに、例えば、机等に載置して)用いる際に、基台となる部分である。第1筐体1は、第2筐体2の上側に、第2筐体2に対してパン駆動回転軸P(第1の軸)を中心としてパン駆動(水平回転)を行うことができるように回転可能に保持されている。
第1筐体1は、外装部品であるトップカバー10を有する。トップカバー10は、第1筐体1の正面部と上部を覆っており、透光性を有するドーム部材11を有する。ドーム部材11は、例えば、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の透光性の高い樹脂材料で形成されており、本実施形態では可視光の透過率の大きいアクリル樹脂が使用されている。ドーム部材11の内側には、破線で示すレンズユニット3が、パン駆動回転軸Pと直交するチルト駆動回転軸T(第2の軸)を中心としてチルト駆動(垂直回転)を行うことができるように、第1筐体1の内部に回転可能に保持されている。
第2筐体2は、外装部品であるボトムカバー21を有する。ボトムカバー21の内部には、不図示のカメラ制御基板やカメラ駆動用の電池に加えて、無線モジュール24(図5及び図6参照)が配置されている。ボトムカバー21の側面には、電源ボタン22と無線通信ボタン23が設けられている。ボトムカバー21の底面には、防水ケース200(図2参照)のカメラ固定用雄ねじ部204(図2参照)と締結される固定用雌ねじ穴部21aと、防水ケース200に対する位置決めに用いられる位置決め穴21bが設けられている。
デジタルカメラ100は、デジタルカメラ100が定点配置されていても、パン駆動とチルト駆動を組み合わせることによってレンズユニット3を移動させることにより、様々な方向を撮像することができる。
図2は、防水カメラシステム1000に用いられる防水ケース200にフロート203を取り付けた状態を示す外観斜視図であり、図2(a)と図2(b)とでは防水ケース200を見る方向が異なっている。
防水ケース200は、大略的に、ボトムケース201(第1のケース)とトップケース202(第2のケース)により構成される。ボトムケース201にはデジタルカメラ100が固定される。ボトムケース201には、ストラップ紐係止部201aと三脚雌ねじ穴201bが設けられており、また、カメラ固定用雄ねじ204の取り付けが可能となっている。
ストラップ紐係止部201aには、防水カメラシステム1000を水面に浮かばせて使用する際に防水カメラシステム1000の流れ止めとなる不図示のストラップ紐を取り付けることができる。三脚雌ねじ穴201bは、防水ケース200を不図示の三脚座に固定するための部位である。固定用雌ねじ穴部21aと螺合するカメラ固定用雄ねじ204には、コイン等でねじ締めを可能とする直線状の凹部が設けられている。トップケース202は、透光性の高いポリカーボネート樹脂で形成されている。
防水ケース200の外側には、着水時に浮力を発生させる発泡ポリスチレン等で成形された円環形状のフロート203の装着が可能となっている。
図3は、防水カメラシステム1000の分解斜視図であり、主に防水ケース200が分解された状態を示している。デジタルカメラ100は、カメラ固定用雄ねじ204によって防水ケース200のボトムケース201に固定される。デジタルカメラ100とボトムケース201の位置決め方法及び固定方法の詳細については、図4を参照して後述する。
デジタルカメラ100とボトムケース201との間には、防水ケース200の外部からの衝撃や振動を吸収するラバーシート206が配置されており、ラバーシート206によりデジタルカメラ100へ伝わる衝撃や振動が軽減される。ラバーシート206は弾性を有する部材で、不図示の両面テープを用いて予めボトムケース201に固定されている。なお、ラバーシート206の固定には接着剤が用いられていてもよい。
トップケース202には、開口側から順に、雄ねじ部202aと、フロート設置部202b及びリブ202cが設けられている。雄ねじ部202aはボトムケース201に設けられた雌ねじ部201eと螺合する。フロート203は、フロート設置部202bに嵌め込み可能な形状を有する。
フロート203をフロート設置部202bに嵌め込み、ボトムケース201の雌ねじ部201eとトップケース202の雄ねじ部202aを螺合させる。これにより、トップケース202とボトムケース201が結合すると共に、フロート203はリブ202cとボトムケース201の開口端とに挟まれて防水ケース200から外れないように取り付けられる。
ボトムケース201とトップケース202の螺合部からの水の侵入は、シリコンゴム等で形成されたOリング207により防止される。Oリング207は、ボトムケース201のOリング固定部201fに固定されており、トップケース202のOリング当接部202dによって弾性圧縮されることで防水ケース200の内部への水の侵入を防止する。
ボトムケース201に設けられた孔部201cからの水の侵入は、シリコンゴム等で形成された雄ねじ座面シート205をカメラ固定用雄ねじ204とボトムケース201の間に配置することによって防止される。こうして、デジタルカメラ100は防水ケース200に密閉収容される。
なお、ボトムケース201の孔部201cには雌ねじ部が形成されており、デジタルカメラ100をボトムケース201から取り外した状態でも、カメラ固定用雄ねじ204がボトムケース201から容易には脱落しないようになっている。
図4は、防水ケース200のボトムケース201へのデジタルカメラ100の固定方法を説明する模式図である。ボトムケース201の位置決めボス201dとデジタルカメラ100の位置決め穴21bを嵌合させると共に、カメラ固定用雄ねじ204の雄ねじ部204aをデジタルカメラ100の固定用雌ねじ穴部21aに螺合させる。これにより、デジタルカメラ100は防水ケース200のボトムケース201に位置決めされ、ラバーシート206を介してボトムケース201に密着した状態で固定され、デジタルカメラ100の各要素と防水ケース200の各要素の位置関係が定まる。
図5は、防水カメラシステム1000を水面に浮かばせた状態を示す断面図である。図5(a)は水中撮影時の姿勢(第1の姿勢)を表しており、図5(b)は水上撮影時の姿勢(第2の姿勢)を表している。図6(a)は、デジタルカメラ100の内部に装備される無線モジュール24の正面図である。図6(b)はデジタルカメラ100の内部での無線モジュール24の固定状態を示す図である。なお、図5(a),(b)は、デジタルカメラ100のパン駆動回転軸Pとチルト駆動回転軸Tを含む平面での防水カメラシステム1000の断面を表している。また、図5(a),(b)では、以下の説明に不要な部位の図示は省略されている。
図6(a)に示すように、デジタルカメラ100とスマートフォン等の外部機器とを無線通信可能に接続する無線モジュール24は、ICやコネクタ等の電子部品や電気部品を実装した回路基板にアンテナ部24bが一体的に設けられた構造を有する。そして、図6(a)に示されるように、無線モジュール24はビス24aにより電池室25に固定されている。なお、本実施形態では、無線モジュール24として、回路基板にアンテナ部24bが形成されたアンテナ一体型モジュールを使用しているが、これに限らず、アンテナ部を別体として有する構成であってもよい。
防水カメラシステム1000は、水中撮影時と水上撮影時のいずれの姿勢であっても、防水ケース200とフロート203によって生じる浮力によって防水ケース200の一部が水面Wから水上へ浮き出ている。そして、水中撮影時と水上撮影時の両方において、デジタルカメラ100と不図示の外部機器との間で信号(電波)を送受信するアンテナ部24bは、水面Wと略同じ高さとなる位置又は水面Wから水上方向に離れる位置に配置される。これにより、デジタルカメラ100と外部機器との間の通信が水によって切断されるのを抑制することができる。その結果、デジタルカメラ100での撮影操作や撮影条件の設定操作、撮影画像ライブビュー表示等やデジタルカメラ100に記憶された撮影画像等の再生等を、外部機器においてストレスフリーで行うことが可能となる。
デジタルカメラ100を内包した防水ケース200は、フロート203が装着されていない状態では、図5(a),(b)の姿勢で水面において安定して浮いた状態となることができない。しかし、防水カメラシステム1000は、防水ケース200にフロート203が装着されていることにより、デジタルカメラ100のチルト駆動回転軸Tが概ね水面と略平行となるように安定して浮いた状態となることができる。ここで、防水カメラシステム1000が水面に浮かんでいるときには、水中撮影時と水上撮影時のいずれにおいても、水面Wの位置がフロート203の厚みの範囲内に収まるように、フロート203の浮力は調整されている。
なお、デジタルカメラ100は、前述したように、レンズユニット3のチルト駆動とパン駆動を組み合わせることによって広い範囲を撮影することができる。フロート203の形状は、レンズユニット3をチルト駆動やパン駆動を行った際の撮影可能範囲に入らないように設計されることが望ましい。
防水カメラシステム1000は、中撮影時と水上撮影時のいずれにおいても、無線モジュール24のアンテナ部24bがフロート203の厚みの範囲内に収まるように設計されている。換言すれば、防水カメラシステム1000は、水面Wと平行な方向から見た場合に、アンテナ部24bがフロート203と重なるように設計されている。これにより、フロート203がアンテナ部24bの無線通信の障害となることを抑制して、外部機器との無線通信接続を安定させることが可能になる。
防水ケース200のトップケース202は、パン駆動回転軸Pとチルト駆動回転軸Tの交点と略一致する点C中心とした半径Rの半球形状部202eを有し、且つ、点Cはレンズユニット3の撮影光軸線上に位置する。これにより、レンズユニット3をチルト駆動させ、また、パン駆動させても、画像にトップケース202を原因とする歪みの発生を抑制することができる。なお、トップケース202を半球形状部202eから円筒形状部202fへと続く形状としているのは、トップケース202の内側形状を樹脂金型で成形する際の金型の抜き方向を考慮し、アンダーカットを無くした形状にしたためである。
上記説明の通りに本実施形態に係る防水カメラシステムは、水中撮影と水上撮影のいずれの使用時にも、無線モジュール24のアンテナ部24bが水面近傍又は水面から水上方向に離れた位置に位置する。これにより、デジタルカメラ100と外部機器の間の無線通信を安定させて、外部機器からのデジタルカメラ100の操作等をストレスフリーで行うことが可能となる。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。例えば、上記実施形態では、パン駆動とチルト駆動が可能なレンズユニットを有するデジタルカメラを防水ケースに収納することによって防水カメラシステムを構成した。しかしながら、防水ケースに収納可能なデジタルカメラは、前出の構成に限られず、例えば、レンズユニットが作動しないものであってもよい。また、防水ケースに収納可能な撮像装置は、デジタルカメラに限定されるものではなく、撮像機能(撮像素子)を備えたビデオカメラやスマートフォン等の電子機器であってもよい。
1 第1筐体
2 第2筐体
3 レンズユニット
24 無線モジュール
24b アンテナ部
100 デジタルカメラ
200 防水ケース
201 ボトムケース
202 トップケース
202b フロート設置部
202c リブ
202e 半球形状部
203 フロート
1000 防水カメラシステム

Claims (8)

  1. 無線モジュールを備える撮像装置と、
    前記撮像装置を密閉収容した防水ケースと、
    前記防水ケースに装着されたフロートと、を有する防水カメラシステムであって、
    前記防水カメラシステムを前記撮像装置により水中撮影を行うことができるように水面に浮かばせた第1の姿勢と水上撮影を行うことができるように水面に浮かばせた第2の姿勢それぞれの姿勢において、前記無線モジュールのアンテナ部が水面と略同じ高さとなる位置または水面から水上方向に離れた位置にあることを特徴とする防水カメラシステム。
  2. 前記第1の姿勢と前記第2の姿勢のそれぞれの姿勢において、水面と平行な方向から見た場合に前記アンテナ部が前記フロートと重なることを特徴とする請求項1に記載の防水カメラシステム。
  3. 前記無線モジュールは、電子部品を実装した回路基板を有し、
    前記回路基板に前記アンテナ部が一体的に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の防水カメラシステム。
  4. 前記防水ケースはその一部に半球形状部を有し、
    前記半球形状部の中心が前記撮像装置の撮影光軸線上にあることを特徴とする請求項1又は2に記載の防水カメラシステム。
  5. 前記撮像装置は、
    レンズユニットと、
    前記レンズユニットを保持する第1の筐体と、
    前記第1の筐体を第1の軸を中心として回転可能に保持し、且つ、前記防水ケースに固定される第2の筐体と、を有し、
    前記第1の筐体は、前記レンズユニットを前記第1の軸と直交する第2の軸を中心として回転可能に保持し、
    前記半球形状部の中心は前記第1の軸と前記第2の軸の交点と略一致することをが特徴とする請求項4に記載の防水カメラシステム。
  6. 前記フロートは、前記レンズユニットを前記第1の軸と前記第2の軸をそれぞれ中心として回転させることにより得られる撮影可能範囲に入らない形状を有することを特徴とする請求項5に記載の防水カメラシステム。
  7. 前記防水ケースは、
    前記撮像装置が固定される第1のケースと、
    前記半球形状部を有し、前記第1のケースと螺合される第2のケースと、を有し、
    前記第2のケースは、
    リブと、
    前記フロートが取り付けられるフロート設置部と、を有し、
    前記フロートは前記リブと前記第1のケースによって前記防水ケースからの抜けが防止されることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の防水カメラシステム。
  8. 前記第1の姿勢と前記第2の姿勢のそれぞれの姿勢において、水面の位置が前記フロートの厚みの範囲内に収まることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の防水カメラシステム。
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