(57)【要約】【課題】流体の流れを乱すことなく流体内部をカメラで撮影するためにカメラに装着されるカメラ用カバーを提供する。【解決手段】防水カバー５０は、ビデオカメラを収納する本体部３と、本体部３の底面に設けられる透明の接触部６とを備える。接触部６の表面は球面に加工される。これによりビデオカメラにより流水の内部を撮影する際に接触部６を流水に浸しても流水の流れに乱れを生じさせずに流水の内部を撮影することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の内部を撮影するカメラに用いられるカメラ用カバーであって、
前記カメラを収納する本体部と、
前記本体部の底面に設けられ、前記流体に接するための透明の接触部とを備え、
前記接触部の表面の形状は、前記カメラのレンズを支持するレンズ支持部の表面の形状に比較して前記流体から受ける抵抗が小さくなるように加工される、カメラ用カバー。
【請求項２】
前記接触部の表面の形状は、球面である、請求項１に記載のカメラ用カバー。
【請求項３】
前記レンズ支持部は、前記カメラの本体から突出し、
前記接触部の内部には、前記レンズ支持部を設置する空間が形成される、請求項２に記載のカメラ用カバー。
【請求項４】
前記本体部の内部は、前記カメラを収納した際に前記カメラの周囲に隙間が生じるように形成される、請求項１に記載のカメラ用カバー。
【請求項５】
前記本体部には、前記本体部の外部から前記本体部の内部まで達する複数の孔が形成される、請求項４に記載のカメラ用カバー。
【請求項６】
前記複数の孔は、
前記本体部を貫く第１の棒を通すための第１および第２の孔と、
前記本体部を貫く第２の棒を通すための第３および第４の孔とを含む、請求項５に記載のカメラ用カバー。
【請求項７】
前記第１および第２の孔は、第１の棒の位置をずらすことができるように形成され、
前記第３および第４の孔は、第２の棒の位置をずらすことができるように形成される、請求項６に記載のカメラ用カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ用カバーに関し、特に流体の内部をカメラで撮影するためにカメラに装着されるカメラ用カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラの防水カバーは、基本的にはビデオカメラに密着するように形成される。たとえば特開２００５−１９１８２４号公報（特許文献１）には、少なくとも集音手段を設けた電子機器を覆う防水カバーが開示される。この防水カバーは材料に通気性のある薄手の伸縮撥水性ニット布生地が用いられる。この防水カバーを電子機器に装着した際に防水カバーの生地と集音手段とが密着するので、内蔵マイクの音響性能を発揮することが可能になる。
【０００３】
また、特開平７−７２７７号公報（特許文献２）にはカメラ一体型ＶＴＲの防水カバーが開示される。この防水カバーの本体部は伸縮性および防水性を有するウェットスーツ生地により形成される。この防水カバーはカメラ一体型ＶＴＲに密着した状態で装着可能であるとともに、モニタおよびＶＴＲ部とカメラ部とを相対的に回転させることができる。
【特許文献１】特開２００５−１９１８２４号公報
【特許文献２】特開平７−７２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
たとえば水理学（流体力学に基礎をおき、土木工学や機械工学などへ応用するために、水の力学的問題を研究対象とする学問）の分野では、流水の内部の状態を定性的あるいは定量的に把握することが必要になることがある。水理学の研究においては、流水内部の情報を得るため、たとえば河川水理模型における水路を流れる流水の内部あるいは実際の河川の内部の状態をビデオカメラで撮影することがある。このような場合には、ビデオカメラが収納された防水カバーの一部あるいは全体を流体に接触させる必要がある。
【０００５】
従来の防水カバーはできるだけビデオカメラに密着するような形状に加工されている。よって防水カバーを装着したビデオカメラを水に浸した場合には、特にレンズ部分を覆うカバーの周辺で水の流れが乱されて渦等が発生する。
【０００６】
本発明の目的は、流体の流れを乱すことなく流体内部をカメラで撮影するためにカメラに装着されるカメラ用カバーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は要約すれば、流体の内部を撮影するカメラに用いられるカメラ用カバーであって、カメラを収納する本体部と、本体部の底面に設けられる透明の接触部とを備える。接触部の表面の形状は、カメラのレンズを支持するレンズ支持部の表面の形状に比較して流体から受ける抵抗が小さくなるように加工される。
【０００８】
好ましくは、接触部の表面の形状は、球面である。
より好ましくは、レンズ支持部は、カメラの本体から突出する。接触部の内部には、レンズ支持部を設置する空間が形成される。
【０００９】
好ましくは、本体部の内部は、カメラを収納した際にカメラの周囲に隙間が生じるように形成される。
【００１０】
より好ましくは、本体部には、本体部の外部から本体部の内部まで達する複数の孔が形成される。
【００１１】
さらに好ましくは、複数の孔は、本体部を貫く第１の棒を通すための第１および第２の孔と、本体部を貫く第２の棒を通すための第３および第４の孔とを含む。
【００１２】
さらに好ましくは、第１および第２の孔は、第１の棒の位置をずらすことができるように形成される。第３および第４の孔は、第２の棒の位置をずらすことができるように形成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、流体の流れを乱すことなく流体内部をカメラで撮影することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１５】
図１は、本実施の形態のカメラ用カバーを示す斜視図である。
図１を参照して、本実施の形態のカメラ用カバーである防水カバー５０は、固定部１と、本体部３と、接触部６とを備える。
【００１６】
固定部１は、本体部３と一体化される。固定部１は複数の開口部２を有する。複数の開口部２にはたとえば紐が通される。水平に渡した棒にこの紐をかけることで、防水カバー５０は接触部６を下にした状態で吊り下げられる。
【００１７】
本体部３はビデオカメラを収納する。なお本体部に収納されるカメラはスチルカメラでもよい。ビデオカメラのレンズを支持するレンズ支持部を接触部６側、すなわち下側にしてビデオカメラが本体部３に収納される。なお本体部３の上面（接触部６と反対側）には蓋は設けられていない。この理由はビデオカメラの動作時にビデオカメラから発せられる熱を逃がすためである。
【００１８】
本体部３はたとえばアクリル樹脂やガラス等で作製される。本体部３の底面にはカメラのレンズ支持部を通すための開口部が形成される。
【００１９】
本体部３は側面３Ａ〜３Ｄを含む。なお側面３Ａ〜３Ｄは不透明であってもよい。側面３Ａ〜３Ｄの各々には複数の孔が形成される。複数の孔は本体部の外部から内部にまで達する。側面３Ａには複数の孔５Ａが形成される。側面３Ｂには複数の孔５Ｂが形成される。側面３Ｃには複数の孔５Ｃが形成される。側面３Ｄには複数の孔５Ｄが形成される。
【００２０】
複数の孔５Ａのそれぞれに対応して複数の孔５Ｂが側面３Ｂに形成される。具体的に説明すると孔５Ａを通り、かつ側面３Ａに垂直な直線が側面３Ｂと交わる位置に孔５Ｂが形成される。複数の孔５Ｃのそれぞれに対応して複数の孔５Ｄが側面３Ｄに形成される。具体的に説明すると孔５Ｃを通り、かつ側面３Ｃに垂直な直線が側面３Ｄと交わる位置に孔５Ｄが形成される。
【００２１】
これらの孔にビデオカメラを支持するための棒が通される。図１では支持棒４はある孔５Ｃ，５Ｄを通るよう示される。なお支持棒４は丸棒でも角棒でもよい。
【００２２】
接触部６は本体部３の底面において開口部の位置に設けられる。接触部６はたとえばガラスやアクリル樹脂等の透明な素材により形成される。なお本体部３と接触部６とは一体で成型されてもよい。
【００２３】
ビデオカメラが水中撮影を行なう際に接触部６の表面は水に浸される。接触部６の表面の形状は、ビデオカメラのレンズ支持部の表面の形状に比較して流水から受ける流水抵抗が小さくなるように加工される。本実施の形態では接触部６の表面の形状は球面状に加工される。これにより接触部６を水に浸したときに接触部６の周囲で渦等が発生するのを防ぐことができる。
【００２４】
なお接触部６の表面の形状は球面に限定されない。接触部６はたとえば流線型であってもよい。この場合にも接触部６を水に浸したときに接触部６の周囲で渦等が発生するのを防ぐことができる。また、接触部６の表面の形状としては角を有さない曲面であってもよい。
【００２５】
ただしビデオカメラが接触部６を介して水中を撮影した場合、ビデオカメラが撮像した画像は、画像の中心からの距離が大きくなるほど歪みが大きくなる。ビデオカメラで撮影した画像の歪みを取り除くために、たとえばパーソナルコンピュータ等の装置により画像補正が行なわれる。接触部６の表面が球面であれば、ビデオカメラが撮影した画像の歪みが小さいため、画像補正の際の処理を容易にすることが可能になるので好ましい。
【００２６】
多くのビデオカメラの場合、レンズ支持部はビデオカメラ本体から突出している。接触部６の内部にはレンズ支持部を設置するための空間が形成される。後述するように接触部６の内部にレンズ支持部を設置することでビデオカメラの視野を広げることができる。本実施の形態において「ビデオカメラの視野」とは水中を撮影できる範囲を意味する。
【００２７】
以下、側面３Ａに垂直な方向を「正面方向」とし、側面３Ｂに垂直な方向を「右側面方向」として、本体部３にビデオカメラを収納した状態を説明する。
【００２８】
図２は、ビデオカメラが収納された図１の防水カバー５０を正面方向から見たときの図である。
【００２９】
図３は、ビデオカメラが収納された図１の防水カバー５０を右側面方向から見たときの図である。
【００３０】
図４は、ビデオカメラが収納された図１の防水カバー５０を上面方向から見たときの図である。
【００３１】
図２〜図４を参照して、孔５Ａ，５Ｂに支持棒４が通される。また孔５Ｃ，５Ｄに支持棒４が通される。なお図２では孔５Ｂは示されていない。また図３では孔５Ｄは示されていない。
【００３２】
複数の支持棒４はビデオカメラ１５を挟むように本体部３の内部を貫通している。よって、複数の支持棒４によってビデオカメラ１５は本体部３の内部に固定される。図２〜図４では支持棒４の本数は１０本であるが、ビデオカメラ１５を挟むには少なくとも２本の支持棒があればよい。
【００３３】
孔５Ａ，５Ｃ（孔５Ｂ，５Ｄ）の水平方向の長さは支持棒４の径よりも大きくなるように設定されている。支持棒４は孔５Ａ，５Ｂ内（あるいは孔５Ａ，５Ｂ内）で水平方向に移動させることができる。これにより外形の寸法や形状が様々であっても本体部３に収納できるビデオカメラであれば、そのビデオカメラを本体部３の内部で固定することができる。なお、支持棒４が垂直方向に移動できるように孔５Ａ，５Ｃ（孔５Ｂ，５Ｄ）の垂直方向の長さを支持棒４の径よりも大きくしてもよい。
【００３４】
特に図４に示すように、本体部３の内部はビデオカメラ１５を収納した際にビデオカメラ１５の周囲に隙間が生じるように形成される。これによりビデオカメラ１５の動作時にビデオカメラから発せられる熱を容易に逃がすことができる。従来の防水カバーは基本的にビデオカメラに密着するように形成されるのでビデオカメラの放熱が十分に行なわれない。よってビデオカメラが故障する可能性がある。
【００３５】
特に本体部３に収納されるビデオカメラがたとえば実験の撮影に用いられるような高解像度撮影および高速度撮影が可能なビデオカメラの場合には、家庭用のビデオカメラに比較して発熱量が大きくなる。本実施の形態の防水カバーのように、ビデオカメラ１５の周囲に隙間を設けることによってこのような問題を防ぐことができる。
【００３６】
さらに複数の孔５Ａ〜５Ｄを介して本体部３の内部に外気が導入されるとともに、支持棒４がビデオカメラ１５の表面の一部にのみ接している。これにより本実施の形態の防水カバーではビデオカメラ１５を効果的に冷却することができる。
【００３７】
なお、図２、図３に示されるようにレンズ支持部１６Ａは接触部６の内部の空間に設置されている。
【００３８】
図５は、図１の接触部６とビデオカメラのレンズ支持部により支持されるレンズとの位置関係を示す図である。
【００３９】
図６は、図５のビデオカメラ１５の視野を示す図である。
図５を参照して、接触部６の最下面（底面）から本体部３までの距離を距離Ｄとし、接触部６の最下面から、ビデオカメラ１５のレンズ支持部１６Ａの中に保持されたレンズ１６までの距離を距離Ｄ１とする。Ｄ＞Ｄ１の場合には接触部６を流水に浸した際にレンズ１６を水面Ａの下に設置できる。一方、Ｄ＜Ｄ１の場合には、そもそもレンズ１６が接触部６の内部に位置しないので、接触部６を流水に浸してもレンズ１６を水面Ａの下に設置できない。Ｄ＞Ｄ１の場合とは、いわばレンズ１６が接触部６内に収められた状態である。Ｄ＞Ｄ１の場合、レンズ１６が水面下にあるため、視野全体に水中をとらえている。一方、Ｄ＜Ｄ１の場合には視野の中央部分だけが水中をとらえ、それ以外の部分は水面の上を捉えている。よってレンズ１６を接触部６内に収めることができるように接触部６の大きさ（距離Ｄ）を設定することが好ましい。
【００４０】
図７は、本実施の形態に従う防水カバー５０に収納されたビデオカメラの使用例を示す図である。
【００４１】
図７を参照して、流体可視化計測装置１００は、河川水理模型３１を流れる流体３２の速度を計測する装置である。河川水理模型３１において流体３２は水である。流体３２には複数のトレーサ粒子（図示せず）が混入される。トレーサ粒子は流体とほぼ同じ比重を有し流体粒子の動きに追従する粒子である。
【００４２】
流体可視化計測装置１００は、光学装置１０と、レーザ反射板１３と、透過部１４と、ビデオカメラ１５と、防水カバー５０と、制御部１８と、反射鏡１９とを備える。
【００４３】
光学装置１０は流体３２に向けて照射光を発する。光学装置１０は、レーザ装置１１と、レンズ光学系１２とを含む。レーザ装置１１はレンズ光学系１２を介し、所定の時間間隔（たとえば数十分の１秒間隔）で流体３２に向けてパルス状のレーザ光を発する。レーザ反射板１３はレーザ装置１１から発せられるレーザ光の進行方向を流体３２の方向に変えるために設けられる。レーザ反射板１３は、たとえば一般的な鏡である。
【００４４】
透過部１４は、光学装置１０と流体３２との間（より厳密に説明すればレーザ反射板１３と流体３２との間）に設けられ、上面から底面に向けて照射光を透過する。透過部１４はその底面が流体３２の表面（水面）に接するように設けられる。透過部１４に接した部分では流体表面の揺らぎが抑えられるので流体３２の内部を均一に照明することができる。
【００４５】
透過部１４の底面では水の表面張力によって水面が接触する。透過部１４の底面と水面とが接触して一体となることで水面の揺らぎが生じなくなるので透過部１４の底面では照射光の屈折あるいは乱反射を防止することができる。透過部１４はたとえばアクリル樹脂で構成される。
【００４６】
透過部１４の底面は、流体３２の流れる向きに沿って流体３２の表面に垂直な断面が円弧状になるように形成される。底面の形状が円弧状であれば流体の流れを乱すことなく流体表面の揺らぎを抑えることができる。なお、流体３２の表面の揺らぎを抑えるのであれば透過部１４の底面の形状は円弧状に限定されず、たとえば流線形であってもよい。
【００４７】
透過部１４には複数の支持棒１４Ａが設けられる。透過部１４は流体３２の流れる方向に沿って移動可能である。透過部１４が流体３２によって流されることがないように複数の支持棒１４Ａにより透過部１４は移動後の場所に固定される。
【００４８】
透過部１４を透過した光は一部が複数のトレーサ粒子により散乱されるものの流体３２の内部でいわばシート状に広がって進行する。反射鏡１９は透過部１４を透過した照射光を反射する。流体３２に混入されたトレーサ粒子は反射鏡１９において反射した照射光により鮮明に照らし出される。これにより流体３２のある方向に沿った断面が照射された状態になる。
【００４９】
反射鏡１９の傾きを変えることで反射鏡１９が反射した照射光の進行方向を任意の方向に設定することができるので流体３２の任意方向の断面を照らし出すことが可能になる。よって流体可視化計測装置１００は流体３２への照射光の入射方向が制限されている場合であっても、流体３２の任意方向の断面における流れ場の情報を得ることが可能になる。
【００５０】
図７において、照明領域２０は流体３２の流れる方向に垂直な面であり、かつ、透過部１４から反射鏡１９に向けて進行する照射光により照明される面を示す。照明領域２２は流体３２の流れる方向に平行な面であり、かつ、反射鏡１９からの光により照明される面を示す。
【００５１】
反射鏡１９の傾きは透過部１４の両側面（側面３１Ｂ側の面および側面３１Ａ側の面）に取り付けられた調整機構１４Ｂによって調整される。制御部１８が調整機構１４Ｂを制御することで反射鏡１９の傾きが調整されてもよいし、測定者の操作により調整機構１４Ｂを動作させて反射鏡１９の傾きが調整されてもよい。
【００５２】
ビデオカメラ１５はレーザ光の照射による複数のトレーサ粒子の散乱光を画像として記録する。ビデオカメラ１５はレンズ支持部１６Ａの内部のレンズ１６によって集光された散乱光を、ある瞬間におけるトレーサ粒子の画像として撮影して、撮影した画像のデータを制御部１８に送信する。
【００５３】
ビデオカメラ１５は防水カバー５０に収められた状態で水中撮影を行なう。流体３２の表面では散乱光が生じるので、複数のトレーサ粒子の挙動を撮影するにはビデオカメラ１５のレンズ支持部１６Ａに支持されるレンズ１６を水面よりも深く沈めることが必要になる。
【００５４】
制御部１８は、たとえばパーソナルコンピュータであり、ビデオカメラ１５とレーザ装置１１とを制御する。制御部１８はビデオカメラ１５から送られた画像データに基づいてトレーサ粒子の移動距離や移動時間などを算出し、照明領域２２の面内における流速を求める。制御部１８は、ビデオカメラ１５に記録された複数の画像のうち、ある２時刻の画像からトレーサ粒子の移動量や移動時間などを求める。そして制御部１８はトレーサ粒子の移動量や移動時間から２次元の流速を求める。
【００５５】
また、制御部１８はビデオカメラ１５による粒子画像の撮影のタイミングとレーザ光の照射タイミングとを同期させるためにレーザ装置１１を制御する。
【００５６】
以上のように本実施の形態によれば、ビデオカメラを収納する本体部と、本体部の底面に設けられる透明の接触部とを備える。接触部の表面は球面に加工される。これによりビデオカメラにより流体の内部を撮影する際に接触部を流体に接触させても流体の流れに乱れを生じさせずに流体の内部を撮影することができる。
【００５７】
また、接触部の内部には、レンズを設置する空間が形成される。これにより接触部を流体に接触させた際にビデオカメラの視野を広くすることができる。
【００５８】
また、本実施の形態のカメラ用カバーによれば、従来の防水カバーに比較してビデオカメラの放熱性を高めることができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態のカメラ用カバーによれば、外形の寸法や形状が様々であっても本体部に収納可能なビデオカメラであれば、そのビデオカメラを本体部の内部で固定することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態において流体は流水であるとして説明した。しかしながら本発明のカメラ用カバーは、流水だけでなく流れのある物体のすべて（たとえば油、空気等を含む）に対して適用可能である。
【００６１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施の形態の防水カバーを示す斜視図である。
【図２】ビデオカメラが収納された図１の防水カバー５０を正面方向から見たときの図である。
【図３】ビデオカメラが収納された図１の防水カバー５０を右側面方向から見たときの図である。
【図４】ビデオカメラが収納された図１の防水カバー５０を上面方向から見たときの図である。
【図５】図１の接触部６とビデオカメラのレンズ支持部により支持されるレンズとの位置関係を示す図である。
【図６】図５のビデオカメラ１５の視野を示す図である。
【図７】本実施の形態に従う防水カバー５０に収納されたビデオカメラの使用例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  固定部、２  開口部、３  本体部、３Ａ〜３Ｄ，３１Ａ，３１Ｂ  側面、４  支持棒、５Ａ〜５Ｄ  孔、６  接触部、１０  光学装置、１１  レーザ装置、１２  レンズ光学系、１３  レーザ反射板、１４  透過部、１４Ａ  支持棒、１４Ｂ  調整機構、１５  ビデオカメラ、１６  レンズ、１６Ａ  レンズ支持部、１８  制御部、１９  反射鏡、２０，２２  照明領域、３１  河川水理模型、３２  流体、５０  防水カバー、１００  流体可視化計測装置、Ａ  水面。
【図１】
2007286239.tif 000003
【図２】
2007286239.tif 000004
【図３】
2007286239.tif 000005
【図４】
2007286239.tif 000006
【図５】
2007286239.tif 000007
【図６】
2007286239.tif 000008
【図７】
2007286239.tif 000009