JP4662692B2

JP4662692B2 - 防水カメラ

Info

Publication number: JP4662692B2
Application number: JP2003060748A
Authority: JP
Inventors: 幸聖小迫
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: JP2004271770A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防水カメラに関し、特にカメラのケーシングに防水テストを行うための通気孔を有し、当該通気孔を水密栓によって閉塞した構成の防水カメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
銀塩フィルムを用いるカメラや、撮像素子を備えるデジタルカメラ等のカメラ種類にかかわらず、カメラの利用形態を拡大することの一つとして防水性を持たせたカメラが提案されている。このような防水性を持ったカメラ、いわゆる防水カメラでは、カメラのケーシングを水密構造に形成しているが、この構造をとることで種々の問題が生じている。例えば、特許文献１では、防水カメラケースを水密構造にして防水を図っているが、カメラケースを樹脂で製造した場合には、炎天下にカメラを放置したときにカメラケース内の空気が膨張して水密性が低下するという問題が提示されており、この問題を解決するための空気抜き用の弁を設けた技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２９４９９２号公報
【０００４】
また、他の問題として、製造されたカメラのケーシングの水密性を検査する際の問題がある。すなわち、ケーシングの水密性を検査するための技術として、ケーシングの一部に内部に通じる通気孔を設けておき、この通気孔を通して検査装置からケーシング内に空気圧を加え、あるいは真空引きし、その空気圧が保持されることを確認する検査手法がとられている。図７はその概念図であり、水密構造に製造されたカメラのケーシング１０Ａの一部にテーパ状の通気孔２０Ａが開口されており、この通気孔２０Ａに検査装置１００の検査ノズル１０１が当接されている。検査装置１００にはパイプ１０２を介して検査ノズル１０１に通じる空気ポンプ１０３と気圧計１０４が設けられており、空気ポンプ１０３により検査ノズル１０１を通してケーシング１０Ａの内部を真空引きして低圧状態とする。その後、真空引きを停止し、気圧計１０４によってケーシング１０Ａの内部の気圧を測定することで、ケーシング１０Ａの水密性が十分でない場合には気圧が大気圧に向けて昇圧されることで、異常を検出することが可能となる。あるいは、ケーシング１０Ａ内に空気を圧送して気圧を高くした状態で水密性の検査を行うこともある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような水密性の検査手法を採用した場合には、検査が終了して水密性が確認された後は通気孔を閉塞する必要があり、その一つの技術として接着剤を通気孔に充填する技術が考えられている。しかしながら、接着剤による閉塞では、接着剤充填の信頼性が十分でないこと、乾燥時間が長くなること、ケーシングの外面に接着剤が露出して外観が低下する等の問題が生じることになる。また、接着剤を用いるのではなく、通気孔にゴムや軟性樹脂等の弾性体からなる水密栓を圧入して通気孔を塞ぐ構造も考えられるが、単純な形状の水密栓ではカメラの使用に際しての衝撃等によって水密栓が通気孔から外れてしまうことがある。特に、図７に示したように、ケーシングの水密性を検査するための通気孔２０Ａは検査ノズル１０１に密接状態に当接させるためにケーシング１０Ａの外面に向けてテーパ状に拡大した孔形状にしているので、これに対応させて水密栓をテーパ状に形成すると水密栓と通気孔との係合力に十分なものが得られず閉塞効果が低下するとともに、水密栓が通気孔から外れ易くなる。また、水密栓の頭部を通気孔よりも大きく形成して通気孔を覆うような形状にすることが考えられるが、水密栓がケーシングの外面に突出した状態で取着されることになり、ケーシングの外面の平坦性が損なわれ、例えば水密栓を隠すようにラベル等を貼ろうとした場合に好ましくない。
【０００６】
本発明の目的は、水密性を検査するための通気孔の閉塞効果を高める一方で水密栓が外れ難くして防水効果を改善した防水カメラを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の防水カメラは、ケーシングに開口された通気孔は径寸法が最小の最小径開口部と、この最小径開口部からケーシングの外面側と内面側に向けてそれぞれ径寸法が徐々に拡大された外側テーパ開口部及び内側テーパ開口部とで構成される。また、通気孔を閉塞すべく嵌入される弾性部材からなる水密栓は、通気孔の最小開口部に嵌入される最小径部と、この最小径部から基端側と先端側に向けてそれぞれ径寸法が徐々に拡大された基端側テーパ部及び先端側テーパ部とで構成される。そして、水密栓の最小径部の外径寸法は通気孔の最小径開口部の内径寸法よりも大きく形成され、先端側テーパ部と基端側テーパ部のテーパ角度はそれぞれ通気孔の内側テーパ開口部と外側テーパ開口部のテーパ角度よりも小さく形成され、基端側及び先端側の各テーパ部はケーシングの内外に生じる圧力差によって水密栓が軸方向に移動して通気孔の内側又は外側のテーパ開口部の内面に密接される構成である。
【０００９】
本発明によれば、水密栓の最小径部が通気孔の最小径開口部に圧入状態となり、水密栓は通気孔内に密接状態に嵌入され、通気孔での水密性が確保される。また、カメラに外部から水圧が加わった場合、あるいはカメラ内部の気圧が増大した場合には、これらによる差圧は水密栓の基端側テーパ部の端面、あるいは先端側テーパ部の端面に加えられ、水密栓が軸方向に移動されてテーパ開口部の最小径開口部に基端側テーパ部あるいは先端側テーパ部の径が増大された部分が密接される状態となり、水密性をさらに高める一方で、水密栓が通気孔を通してケーシングの内方に落ち込み、あるいは外部に脱落されることもない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明をデジタル防水カメラに適用した実施形態の外観図である。デジタル防水カメラ１は矩形の箱型をしたケーシング１０を備えており、図１にはこのケーシング１０の前面に配置されたレンズ２、ファインダ３、ストロボ４が図示されている。これらのレンズ２、ファインダ３、ストロボ４はいずれも前記ケーシング１０に対して水密的に構成されており、これらの箇所からケーシング１０内に水が浸入するようなことはない。前記ケーシング１０は、図２に図１のＡ−Ａ線拡大断面図を示すように、前カバー１１と後カバー１２とで構成されており、ケーシング１０内に防水カメラを構成している図には表れない各種部品を組み込んだ後、これら前カバー１１のリブ１１ａと後カバー１２の凹溝１２ａを互いに嵌合するとともに、これらの間にシール部材１５を介挿させることで、ケーシング１０の内部の水密性を保っている。
【００１１】
前記ケーシング１０の一部、ここでは図２に示すように、前記前カバー１１の底面の一部にケーシング１１の内部に通じる通気孔２０が開口されるとともに、当該通気孔２０はケーシング１０の外側から通気孔２０内に嵌入された水密栓３０によって閉塞されている。また、ここでは前記前カバー１１の底面の前記通気孔２０を含む領域には矩形の浅い凹部１４が形成されており、この浅い凹部１４に埋設される状態で表示ラベル１３が接着剤１３ａにより貼り付けられている。この表示ラベル１３は表面が前記前カバー１１の底面とほぼ同一平面となる厚さを有しており、貼り付けられたときには前記通気孔２０及び水密栓３０が露見されないように覆い隠している。
【００１２】
図３は前記水密栓３０を前記通気孔２０に嵌入する前の状態の一部を破断した斜視図であり、図４（ａ）はその断面図である。前記通気孔２０はケーシング１０、ここでは前カバー１１の底面から内部に向けて板厚方向に沿って開口されており、板厚方向のほぼ中間位置に最小径開口部２１が設けられ、この最小径開口部２１よりも外側の外面に向けて径寸法が徐々に拡大された外側テーパ開口部２２が、また前記最小径開口部２１よりも内部に向けて径寸法が徐々に拡大された内側テーパ開口部２３がそれぞれ設けられて全体として鼓型に形成されている。なお、前記最小径開口部２１は曲面状に形成されており、これにより外側及び内側の各テーパ開口部２２，２３を緩やかな曲面で連続している。ここで、前記最小径開口部２１の径寸法をａ、外側テーパ開口部２２のテーパ角度をα１１、内側テーパ開口部２３のテーパ角度をα１２とする。また、この例では前カバー１１の板厚（ここでは前カバー１１の内面と浅い凹部１４の内底面との間の厚さ）はほぼ２ｍｍであり、前記最小径開口部２１は板厚方向の中間位置よりも幾分内部に偏った位置、すなわち底面から１．２ｍｍ程度の位置で前記ａは１〜２ｍｍ、また前記α１１及びα１２はそれぞれ９０°に形成されている。
【００１３】
一方、前記水密栓３０はゴム或いは軟性樹脂等の水密性のある弾性材料で形成されており、長さ方向のほぼ中間部に最小径部３１が設けられ、この最小径部３１よりも基端側に向けて徐々に径寸法が拡大された基端側テーパ部３２が、また前記最小径部３１よりも先端側に向けて徐々に径寸法が拡大され、所定の径寸法位置を過ぎると幾分径寸法が縮小されて先端がほぼ平坦にされた先端側テーパ部３３がそれぞれ設けられて全体としてシャトル（バトミントンの羽根）状に形成されている。ここで、前記最小径部３１の径寸法をｂ、基端側テーパ部３２のテーパ角度をβ１１、先端側テーパ部３３のテーパ角度をβ１２とする。また、前記水密栓３０の軸方向の長さは前記前カバー１１の板厚よりも僅かに短くなるように形成されている。この例では水密栓３０の軸方向の長さは２ｍｍよりも若干短い寸法であり、前記最小径部３１は全長方向の中間位置よりも幾分先端側に偏った位置、すなわち基端から１．２ｍｍ程度の位置で寸法ｂは前記通気孔２０の最小径開口部２１の径寸法ａよりも若干大きくされ、また前記β１１及びβ１２はそれぞれ前記α１１，α１２よりも若干小さい角度に形成されている。
【００１４】
この構成の通気孔では、図７に示したような検査装置１００を用いて水密性を検査する際には、通気孔２０の外側テーパ開口部２２の内面に弾性体からなる検査ノズル１０１を当接し、通気孔２０と検査ノズルとの間を密接した状態で真空引き及び圧力測定を行なうことが可能である。そして、水密性の検査が終了した後は、ケーシング１０の外部から水密栓３０をその先端側から通気孔２０内に嵌入し、図４（ｂ）に示すように、通気孔２０を水密栓３０によって水密的に閉塞する。水密栓３０を通気孔２０に嵌入すると、水密栓３０の先端側テーパ部３３は自身の弾力性によって縮径されながら通気孔２０の最小径開口部２１を挿通され、挿通後は内側テーパ開口部２３内において弾性復帰して拡径される。このとき、水密栓３０の先端側テーパ部３３は先端面が若干縮径されているため通気孔２０に嵌入する際にガイドとして機能する。また、水密栓３０の最小径部３１の径寸法ｂは通気孔２０の最小径開口部２１の径寸法ａよりも大きいため、嵌入された状態では最小径開口部２１において水密栓３０は自身の弾性力によって密接状態に嵌入され、水密性が確保される。
【００１５】
また、防水カメラ１を水中で使用する場合には、水圧がケーシング１０の外面に加えられるが、水圧の一部は水密栓３０の基端側テーパ部３２の端面に加えられ、水密栓３０は図４（ｂ）に鎖線で示すように、通気孔２０内でケーシング１０の内部に向けて軸方向に移動される。そのため、水密栓３０は最小径部３１よりも径寸法の大きな基端側テーパ部３２が最小径開口部２１に当接されるようになり、水密性が確保され、防水効果が高められる。このとき、外側テーパ開口部２２の内面と基端側テーパ部３２との当接によって水密栓３０が通気孔２０を通してケーシング１０の内方に落ち込むことはない。
【００１６】
一方、温度変化や外気圧変化によって防水カメラ１のケーシング１０内の気圧が大気よりも高くなったとき、例えば防水カメラ１が加熱されてケーシング１０の温度が上昇したときや、高山等の低気圧の環境で使用するような場合には、水中の場合とは逆に、空気圧がケーシング１０の内面に加えられ、空気圧の一部は水密栓３０の先端側テーパ部３３の端面に加えられるため、水中で使用する場合とは逆に、水密栓３０はケーシング１０の外部に向けて軸方向に移動され、今度は水密栓３０は最小径部３１よりも径寸法の大きな先端側テーパ部３３が最小径開口部２１に当接されるようになり、水密性が確保され、防水効果が高められる。この場合でも、内側テーパ開口部２３の内面と先端側テーパ部３３との当接によって水密栓３０が通気孔２０を通してケーシング１０の外部に脱落されるようなことはない。
【００１７】
さらに、水密栓３０の軸方向の寸法を前カバー１１の厚さよりも僅かに短く形成することで、水密栓３０を通気孔２０に嵌入したときには、水密栓３０の基端側テーパ部３２は通気孔２０の外側テーパ開口部２２内に収納されて前カバー１１の底面の浅い凹部１４の内底面上に突出されることがない。そのため、浅い凹部１４内に表示シール１３を貼り付ける場合でも邪魔になることがなく、またその表面を平坦な状態で貼り付けることが可能になる。なお、このように水密栓３０を覆うように表示シール１３を貼り付けることで通気孔２０からの水密栓３０の脱落を防止する効果が助長される。
【００１８】
ここで、図５に示すように、予め水密栓３０を接着剤１３ａを利用して表示シール１３に貼り付けておき、表示シール１３を浅い凹部１４内に貼り付けると同時に水密栓３０を通気孔２０に嵌入するようにしてもよい。水密栓３０は前述のように全長が２ｍｍ程度、径寸法が１〜２ｍｍ程度と極めて小さい部品であるため、予め表示シール１３に接着しておくことで水密栓３０を紛失することが未然に防止できるとともに、通気孔２０内への嵌入に際しては表示シール１３を握持しての作業が可能であり、防水カメラの組立作業を簡易化する上でも有利になる。なお、このように表示シール１３を水密栓３０を覆うように貼り付けた場合でも、表示シール１３と浅い凹部１４の表面との間に隙間が生じたときに水圧が水密栓３０にまで加えられることがあるが、この場合でも前述したような水密栓３０の軸方向の移動によって水密性が確保される。また、この場合には水密栓３０の軸方向の移動を許容するために表示シール１３は弾性を有する素材で形成することが好ましい。
【００１９】
あるいは、通気孔をケーシングの底面ではなく、防水カメラを保持するためのグリップ部の近傍に配設するような場合には、ケーシングに接着するグリップと一体に水密栓を形成するようにしてもよい。図６（ａ），（ｂ）はその一例を示す斜視図とＢ−Ｂ栓断面図であり、前記実施形態と等価な部分には同一符号を付してある。通気孔２０は防水カメラ１のケーシング１０の前カバー１１の前面一部に開口されており、ゴムや軟性樹脂で形成されるグリップ５はこの通気孔２０を覆い隠す位置に接着剤等によって接着される。前記グリップ５は成形技術によって製造されるが、成形時にグリップ５の内面の一部に前記実施形態のような水密栓３０を一体に形成しておき、グリップ５をケーシング１０に接着するときに同時に水密栓３０を通気孔２０に嵌入させる。
【００２０】
この実施形態の場合でも、水密栓３０によって通気孔２０での水密性を高めて防水カメラ１の防水効果を確保するとともに、水密栓３０がグリップ５と一体に形成されるため防水カメラの組立作業が簡易化でき、しかも水密栓を独立した部品として形成する必要がないために部品点数を削減する上でも有利なものとなる。なお、この実施形態ではグリップ５をケーシング１０から取り外せば水密栓３０も同時に通気孔２０から引き抜くことができるため、防水カメラのメインテナンス後に再度の水密性の検査を行うような場合には、微小な水密栓を通気孔から引き抜く場合に比較して作業を簡易化することも可能である。また、この場合でも水密栓３０の軸方向の移動を許容するためにグリップ５は弾性を有する素材で形成することが好ましい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、カメラのケーシングに開口した通気孔を最小径開口部と外側及び内側の各テーパ開口部で構成し、この通気孔に最小径部と基端側及び先端側のテーパ部を有する水密栓を嵌入して通気孔を閉塞するように構成しているので、水密栓を通気孔に嵌入したときには、水密栓の最小径部が通気孔の最小径開口部に圧入状態となり、水密栓は通気孔内に密接状態に嵌入され、通気孔での水密性が確保される。また、カメラに外部から水圧が加わった場合、あるいはカメラ内部の気圧が増大した場合には、これらによる差圧は水密栓の基端側テーパ部の端面、あるいは先端側テーパ部の端面に加えられ、水密栓が軸方向に移動されてテーパ開口部の最小径開口部に基端側テーパ部あるいは先端側テーパ部の径が増大された部分が密接される状態となり、水密性をさらに高める一方で、水密栓が通気孔を通してケーシングの内方に落ち込み、あるいは外部に脱落されることもない。これにより、防水効果が高く、しかも防水の信頼性の高い防水カメラを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の防水カメラを下方から見た概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】通気孔と水密栓の一部を破断した斜視図である。
【図４】水密栓を通気孔に嵌入する前後の状態の断面図である。
【図５】水密栓の変形例の断面図である。
【図６】他の実施形態の防水カメラの一部の斜視図とＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図７】防水カメラにおける水密性の検査技術を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１防水カメラ
５グリップ
１０ケーシング
１１前カバー
１２後カバー
１３表示シール
１４浅い凹部
２０通気孔
２１最小径開口部
２２外側テーパ開口部
２３内側テーパ開口部
３０水密線
３１最小径部
３２基端側テーパ部
３３先端側テーパ部

Claims

内部を水密に保つ防水カメラのケーシングに通気孔が開口され、前記通気孔に嵌入される弾性部材からなる水密栓によって当該通気孔を閉塞した防水カメラにおいて、前記通気孔は径寸法が最小の最小径開口部と、この最小径開口部から前記ケーシングの外面側と内面側に向けてそれぞれ径寸法が徐々に拡大された外側テーパ開口部及び内側テーパ開口部とで構成され、前記水密栓は前記通気孔の最小開口部に嵌入される最小径部と、この最小径部から基端側と先端側に向けてそれぞれ径寸法が徐々に拡大された基端側テーパ部及び先端側テーパ部とで構成され、前記最小径部の外径寸法は前記通気孔の最小径開口部の内径寸法よりも大きく設定され、前記先端側テーパ部と基端側テーパ部のテーパ角度はそれぞれ前記通気孔の内側テーパ開口部と外側テーパ開口部のテーパ角度よりも小さく設定され、前記基端側及び先端側の各テーパ部は前記ケーシングの内外に生じる圧力差によって前記水密栓が軸方向に移動して前記通気孔の内側又は外側のテーパ開口部の内面に密接される構成であることを特徴とする防水カメラ。
前記水密栓の基端側テーパ部の端面は、当該水密栓が前記通気孔に嵌入された状態において前記ケーシングの外面よりも突出しないことを特徴とする請求項１に記載の防水カメラ。
前記通気孔の最小径開口部は前記ケーシングの板厚方向の中間位置よりも内側に寄った位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の防水カメラ。
前記水密栓は基端側テーパ部の端面が先端側テーパ部の端面よりも大径に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の防水カメラ。
前記水密栓は、前記ケーシングに取着される部品と一体的又は一体に形成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の防水カメラ。