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

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。