JP7394589B2 - 環境形成装置及び環境形成装置用撮影装置 - Google Patents
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Description
環境試験装置の試験室は、略密閉された空間であり、中が見えない場合がある。
環境試験装置の分野においては、試験室内の様子をカメラで撮影して外部でモニターしたり、試験室内の様子を連続的に撮影して記録しておきたいという要求がある。
特許文献1には、試験室内にカメラが挿入された環境試験装置が開示されている。特許文献1に開示された環境試験装置では、カメラが収容されたケースに給気用エアチューブと排気用エアチューブが接続されており、ケース内に乾燥空気が供給される。
しかしながら、特許文献1に開示された環境試験装置は、カメラの耐久性が低くなってしまうという懸念がある。
即ち、環境試験装置の試験室内は、高温や低温等の過酷な環境となることが多く、試験室内に配置されたカメラは、この様な過酷な環境にさらされることとなる。カメラは精密機械であり、使用可能な温度範囲や湿度範囲は限られている。環境試験中における試験室内の温度等は、カメラの使用可能な温度範囲等を超える場合が多い。
しかしながら、特許文献1に開示された構造によると、ケース内でフレッシュな空気と、熱交換後の空気が混合され、カメラの周囲をフレッシュな空気で覆うことができない可能性がある。
そのため特許文献1に開示された構成によると、カメラが早期に破損してしまうという懸念がある。
上記した課題を解決するための具体的態様は、環境形成装置に使用される環境形成装置用撮影装置であって、前記環境形成装置は、所定の環境に調節可能な環境形成室と、当該環境形成室と外部を繋ぐ貫通孔を備えたものであり、前記環境形成装置用撮影装置は、カメラと、内筒部材と、前記内筒部材を覆う一方の端部が封鎖された外筒部材と、送風機を有し、前記内筒部材の内部によって第一通風空間が構成され、前記内筒部材と前記外筒部材の間によって第二通風空間が構成され、前記送風機によって前記第一通風空間又は前記第二通風空間の一方を経由して前記カメラに向かって送風され、前記第一通風空間又は前記第二通風空間の他方を経由して排気され、前記カメラは、前記内筒部材の径方向の大きさが前記内筒部材の内径より小さく、前記内筒部材の内壁と前記カメラとの間に隙間を設けた状態で前記一方の端部側に配置され、前記送風機は、前記カメラと対向する位置に設置されていることを特徴とする環境形成装置用撮影装置である。
上記した課題を解決するためのもう一つの具体的態様は、環境形成装置に使用される環境形成装置用撮影装置であって、前記環境形成装置は、所定の環境に調節可能な環境形成室と、当該環境形成室と外部を繋ぐ貫通孔を備えたものであり、前記環境形成装置用撮影装置は、カメラと、内筒部材と、前記内筒部材を覆う一方の端部が封鎖された外筒部材と、送風機が一体化された本体部を有し、前記内筒部材の内部によって第一通風空間が構成され、前記内筒部材と前記外筒部材の間によって第二通風空間が構成され、前記送風機によって前記第一通風空間又は前記第二通風空間の一方を経由して前記カメラに向かって送風され、前記第一通風空間又は第二通風空間の他方を経由して排気されることを特徴とする環境形成装置用撮影装置である。
本態様の環境形成装置用撮影装置は、外筒部材を有し、当該外筒部材の中に、内筒部材がある。本態様の環境形成装置用撮影装置では、内筒部材が内蔵された状態の外筒部材が、環境形成装置の貫通孔に挿入される。
そして送風機によって第一通風空間又は第二通風空間の一方を経由してカメラに向かって送風される。カメラに吹き付けられる送風は、おおむねフレッシュな空気である。送風された空気は、前記第一通風空間又は第二通風空間の他方を経由して排気される。そのためフレッシュな空気と熱交換後の昇温された空気が混合されることが少なく、カメラに対してフレッシュな空気を吹き付けることができる。
上記した課題を解決するための具体的態様は、環境形成装置に使用される環境形成装置用撮影装置であって、前記環境形成装置は、所定の環境に調節可能な環境形成室と、当該環境形成室と外部を繋ぐ貫通孔を備えたものであり、前記環境形成装置用撮影装置は、カメラと、内筒部材と、前記内筒部材を覆う一方の端部が封鎖された外筒部材と、送風機を有し、前記内筒部材の内部によって第一通風空間が構成され、前記内筒部材と前記外筒部材の間によって第二通風空間が構成され、前記カメラは、前記内筒部材の径方向の大きさが前記内筒部材の内径より小さく、前記内筒部材の内壁と前記カメラとの間に隙間を設けた状態で前記第一通風空間又は前記第二通風空間の先端側に配置され、前記送風機は前記第一通風空間又は前記第二通風空間の基端側の位置にあるとともに、前記カメラと対向する位置に設置されていることを特徴とする環境形成装置用撮影装置である。
上記した課題を解決するためのもう一つの具体的態様は、環境形成装置に使用される環境形成装置用撮影装置であって、前記環境形成装置は、所定の環境に調節可能な環境形成室と、当該環境形成室と外部を繋ぐ貫通孔を備えたものであり、前記環境形成装置用撮影装置は、カメラと、内筒部材と、前記内筒部材を覆う一方の端部が封鎖された外筒部材と送風機が一体化された本体部を有し、前記内筒部材の内部によって第一通風空間が構成され、前記内筒部材と前記外筒部材の間によって第二通風空間が構成され、前記カメラは前記第一通風空間又は前記第二通風空間の先端側の位置にあり、前記送風機は前記第一通風空間又は前記第二通風空間の基端側の位置に配置されることを特徴とする環境形成装置用撮影装置である。
本態様の環境形成装置用撮影装置は、本体側係合部を利用して環境形成装置に固定することができる。
上記した課題を解決するためのもう一つの具体的態様は、環境形成装置に使用される環境形成装置用撮影装置であって、前記環境形成装置は、所定の環境に調節可能な環境形成室と、当該環境形成室と外部を繋ぐ貫通孔を備えたものであり、前記環境形成装置には本体側係合部があり、前記環境形成装置用撮影装置は、本体部と取付部材を有し、前記本体部は、カメラと、当該カメラを保持する筒体部と、を有し、前記取付部材は、前記本体側係合部と係合可能な撮影装置側係合部を備えた結合部材と、開口を有する取付金具と、を有し、前記撮影装置側係合部を前記本体側係合部と係合させることによって、前記取付部材を前記環境形成装置の貫通孔の部位に固定することが可能であり、前記本体部を前記取付部材に固定して前記筒体部が前記貫通孔に挿入された状態で、前記カメラを前記環境形成装置に取り付けることが可能であることを特徴とする環境形成装置用撮影装置である。
上記した課題を解決するためのもう一つの具体的態様は、環境形成装置に使用される環境形成装置用撮影装置であって、前記環境形成装置は、所定の環境に調節可能な環境形成室と、当該環境形成室と外部を繋ぐ貫通孔を備えたものであり、前記環境形成装置には本体側係合部があり、前記環境形成装置用撮影装置は、カメラと、内筒部材と、前記内筒部材を覆う一方の端部が封鎖された外筒部材とが一体化された本体部と、取付部材と、外部の送風装置からの気体を供給するポートと、を有し、前記内筒部材の内部によって第一通風空間が構成され、前記内筒部材と前記外筒部材の間によって第二通風空間が構成され、前記送風装置によって前記第一通風空間又は前記第二通風空間の一方を経由して前記カメラに向かって送風され、前記第一通風空間又は第二通風空間の他方を経由して排気され、前記ポートは、前記第一通風空間又は前記第二通風空間につながる位置に設けられ、前記取付部材は、前記本体側係合部と係合可能な撮影装置側係合部を備えた結合部材と、開口を有する取付金具と、を有し、前記撮影装置側係合部を前記本体側係合部と係合させることによって、前記取付部材を前記環境形成装置の貫通孔の部位に固定することが可能であり、前記本体部を前記取付部材に固定して前記筒体部が前記貫通孔に挿入された状態で、前記カメラを前記環境形成装置に取り付けることが可能であることを特徴とする環境形成装置用撮影装置である。
最初に環境形成装置用撮影装置1が装着される環境形成装置について簡単に説明する。 環境形成装置は、具体的には環境試験装置であり、以下、環境試験装置100と称する。また環境形成装置用撮影装置1を撮影装置1と略称する場合がある。
環境試験装置100は、図10の様な環境調整システムを備えている。環境試験装置100は、試験室(環境形成室)3、冷却機5、加熱ヒータ6、加湿装置7及び送風機8を備えている。試験室(環境形成室)3は、断熱壁2を用いて形成された断熱槽の一部によって構成されている。
環境試験装置100には、試験室3と連通する空気流路10があり、当該空気流路10に前記した冷却機5の蒸発器11と、加熱ヒータ6、加湿装置7及び送風機8が設けられている。また、空気流路10の出口側に、温度センサー12と湿度センサー13が設けられている。環境試験装置100では、前記した空気流路10内の部材と、温度センサー12及び湿度センサー13によって空気調和装置15が構成されている。
環境試験では、試験中における被試験物16の変化の進行具合を観察するため、被試験物16にセンサー17が取り付けられる場合がある。例えば外形の変化を観察するためのストレインゲージが取り付けられたり、抵抗変化を測定するための電極が取り付けられたりする場合がある。あるいは被試験物16の表面温度を測定するために温度センサーが取り付けられることもある。さらには、被試験物16に通電するための電線が取り付けられる場合もある。
本実施形態では、貫通孔101は、図2、図5、図6、図7の様に管状部材105で作られており、その一端は、試験室3の外側に突出している。管状部材105の突出部107には、外ネジ(本体側係合部)106が形成されている。また管状部材105にはフランジ110、111があり、試験室3の断熱壁2がフランジ110、111で挟まれている。
蓋102には、図6の様に内ネジ109が形成されている。
蓋102は、環境試験装置100側の外ネジ(本体側係合部)106に、自己の内ネジ109を係合させて、環境試験装置100に取り付けられている。
撮影装置1は、図5の様に、筒体部20、送風ユニット21、カバー部材22及び取付部材23よって構成されている。本実施形態では、筒体部20、送風ユニット21、カバー部材22の三者が一体化されて本体部25が構成されている。
筒体部20は、図2、3の様に、外筒部材30、内筒部材31、カメラユニット32及び封止ガラス(透明部材)33を有している。なお、図2は、撮影装置1の内部構造を概念的に説明するものであり、作図の関係上、各部が簡略化されている。また取付部材23の一部が省略されている。
外筒部材30は、前記した環境試験装置100の貫通孔101の内径と略等しい外径を有し、貫通孔101にほぼ隙間なく挿入可能な外径の管である。
内筒部材31は、その外径が、外筒部材30の内径よりも相当に小さい管である。内筒部材31の全長は、外筒部材30の全長よりも短い。
カメラ36は、小型のデジタルカメラであり、動画及び静止画を撮影することができる。
カメラ36は入光部51を有し、入光部51から光を取り入れて撮影することができる。
フード部材37は、内面が黒色の筒である。
照明部材38は、図3の様に、例えば発光素子50が円環状に配置されたものである。発光素子50は、例えばLEDであり、点光源である。照明部材38は、ドーナツ状の基板に、点光源たる発光素子50が多数取り付けられたものである。
発光素子50の数は任意であるが、複数であることが望ましい。例えば3以上であることが推奨され、間隔をあけて環状に配置されることが望ましいが、一個の光源だけであってもよい。
照明部材38は、点光源に限定されるものではなく、面状発光体や線状の発光体であってもよい。発光原理についてもLEDに限定されるものではない。照明部材38は発光素子50で作られたものに限定されない。
照明部材38は、フード部材37のさらに外側にある。照明部材38は、フード部材37を同心状に取り巻いている。
カメラユニット32は、前記したカメラ36、フード部材37及び照明部材38が一体化されたものであり、一つの部品として取り扱うことができる。
フード部材37は、照明部材38の光が直接カメラ36に入射されず、且つカメラ36の視野角から外れる内径及び長さのものが選択される。
具体的には、封止ガラス(透明部材)33は、透明な耐熱ガラスに膜状のヒータ(図示せず)が取り付けられたものであり、リード線53に通電することによって発熱する。
外筒部材30と内筒部材31は、同心状に配置されており、外筒部材30は、内筒部材31の外周を覆っている。内筒部材31の先端側は、図2の様に、外筒部材30内に収まっている。
これに対し、内筒部材31の基端側は、図2の様に、外筒部材30の基端側から突出している。
内筒部材31の内部は、第一通風空間40として機能する。また外筒部材30と内筒部材31の間には隙間があり、当該隙間によって、第二通風空間41が構成されている。
封止ガラス(透明部材)33は、オーリング等の封止部材43を介して外筒部材30の先端に装着されている。外筒部材30の先端側は、封止ガラス(透明部材)33によって気密性を有する状態で封鎖されている。
封止ガラス(透明部材)33とカメラユニット32の距離は、発光素子50の光が封止ガラス(透明部材)33の表面で反射しても、カメラ36に入射しない距離である。
送風ユニット21は、図2の様に、内筒部材31の基端部に設置されている。羽根46の位置は、おおむね内筒部材31の開口円の領域に収まり、第二通風空間41側にははみ出していない。
即ちカバー部材22は、正面壁60、上面壁61、下面壁62及び左右の側面壁63、65を有している。カバー部材22の裏面側は開放されている。
カバー部材22の正面壁60には、吸気開口70がある。カバー部材22の上面壁61、及び下面壁62には、排気開口71が形成されている。
前記した筒体部20と送風ユニット21は、図示しないネジ等によってカバー部材22に固定されており、筒体部20と送風ユニット21及びカバー部材22が一体化されて本体部25が構成されている。
取付部材23は、図5、図7の様に、取付金具73と、結合部材75によって構成されている。
取付金具73は、図5、図7の様に、概略形状が凹型の金具であり、カバー部材22の正面壁60と対向する正面壁76と、左右の側面壁77、78を有している。
正面壁76の中央には、大きな開口66が設けられている。
左右の側面壁77、78には、係止片80が設けられている。
具体的には、環境試験装置100から突出している管状部材105の突出部107に、取付金具73の開口66を合わせ、その外側から結合部材75を管状部材105の外ネジ106に係合させている。即ち、結合部材75の内ネジ108を管状部材105の外ネジ106に係合して、結合部材75を管状部材105の突出部107に取り付け、結合部材75と管状部材105のフランジ110との間に取付金具73を挟み込んでいる。
なお、フランジ110と取付金具73の間、及び取付金具73と結合部材75の間には、オーリング等の封止部材82、83が介在されている。
最初に、取付部材23を環境試験装置100の貫通孔101を形成する管状部材105に取り付ける。即ち、図6の様に、環境試験装置100の管状部材105から既設の蓋102を取り外す。
続いて、図7の様に、管状部材105の突出部107に封止部材82、取付金具73、封止部材83及び結合部材75を順次装着し、結合部材75を締め込んで取付金具73を固定する。
その後、取付金具73に本体部25を取り付ける。具体的には、環境試験装置100の貫通孔101に本体部25の筒体部20を挿入する。
本体部25の筒体部20は、結合部材75の開口81及び取付金具73の開口66に挿入されて、環境試験装置100の貫通孔101に至る。筒体部20の外筒部材30及び内筒部材31は、いずれも結合部材75の開口81、取付金具73の開口66及び貫通孔101に挿通されている。
その結果、筒体部20が貫通孔101に挿入された状態で、撮影装置1が、環境試験装置100に取り付けられる。
撮影装置1の本体部25の内、送風ユニット21は、断熱槽の外にある。筒体部20の大半は、断熱壁2を貫通する貫通孔101内にあり、その先端が、試験室3を臨む位置にある。
試験室3と、本体部25の外筒部材30内は、封止ガラス(透明部材)33で仕切られており、両者の間は気密状態が保たれている。
本体部25内のカメラ36の入光部51は、試験室3側に向いている。また照明部材38についても、試験室3側に向いている。
本実施形態の環境試験装置100を使用して、環境試験が行われ、その間の試験室3内の様子が撮影装置1で撮影される。
即ち、公知の環境試験と同様、試験室3内が所望の高温環境や低温環境に調節され、その中に物品が載置され、環境試験が実施される。
ここで、カメラユニット32はフード部材37を有し、当該フード部材37が、カメラ36の入光部51を取り巻いている。
これにより、照明部材38の光をフード部材37で遮り、直接カメラ36に入射しないようにしている。
またフード部材37はカメラ36の入光部51に対して十分に大きく、且つその全長は短くなるよう構成される。これにより、カメラ36の視野にフード部材37が入らず、フード部材37が映像に写り込むことがないようにしている。
また照明部材38は、フード部材37の外側を環状に取り巻いて配置されており、反射光が入光部51に入る懸念も低い。
送風ユニット21の送風機48によって、カバー部材22の吸気開口70から外気が吸引される。当該外気は、内筒部材31の内部で構成される第一通風空間40を通過し、直接的にカメラ36に吹き付けられる。
そのため、カメラ36に不具合を生じさせにくい。
その結果、封止ガラス(透明部材)33の内面及び外面への霜付きや曇りが防止される。
また本実施形態の撮影装置1では、送風ユニット21側についてもユニット化されている。
そのため本実施形態の撮影装置は、部品の互換性が高く、各種の環境試験装置に適用することができる。
即ち、撮影装置1が装着される貫通孔101はケーブル孔であり、複数の環境試験装置で同じ内径のケーブル孔が用いられている場合がある。
また、貫通孔101の長さは断熱壁2の厚さに依存し、環境試験装置の用途、容量、グレード等によって相違する場合がある。
空気に代わって、窒素等の他の気体を撮影装置に供給してもよい。
例えば、ボルト等の締結要素を使用して、環境試験装置100の側面に直接、撮影装置を取り付けてもよい。
また、接着剤や磁石によって、環境試験装置100の側面に撮影装置を取り付けてもよい。
3 試験室(環境形成室)
20 筒体部
21 送風ユニット
22 カバー部材
23 取付部材
25 本体部
30 外筒部材
31 内筒部材
32 カメラユニット
33 封止ガラス(透明部材)
36 カメラ
37 フード部材
38 照明部材
40 第一通風空間
41 第二通風空間
48 送風機
50 発光素子
73 取付金具
75 結合部材
100 環境試験装置(環境形成装置)
101 貫通孔
105 管状部材
106 外ネジ(本体側係合部)
108 内ネジ(撮影装置側係合部)
Claims (7)
- 環境形成装置に使用される環境形成装置用撮影装置であって、前記環境形成装置は、所定の環境に調節可能な環境形成室と、当該環境形成室と外部を繋ぐ貫通孔を備えたものであり、
前記環境形成装置用撮影装置は、カメラと、内筒部材と、前記内筒部材を覆う一方の端部が封鎖された外筒部材と、送風機を有し、
前記内筒部材の内部によって第一通風空間が構成され、前記内筒部材と前記外筒部材の間によって第二通風空間が構成され、
前記送風機によって前記第一通風空間又は前記第二通風空間の一方を経由して前記カメラに向かって送風され、前記第一通風空間又は前記第二通風空間の他方を経由して排気され、
前記カメラは、当該カメラ断面の前記内筒部材の径方向の大きさが前記内筒部材の内径より小さく、前記内筒部材の前記一方の端部側において、前記内筒部材の内壁と前記カメラの前記内筒部材内に位置する部分との間に隙間を設けた状態で配置され、前記送風機は、前記カメラと対向する位置に設置されていることを特徴とする環境形成装置用撮影装置。 - 環境形成装置に使用される環境形成装置用撮影装置であって、前記環境形成装置は、所定の環境に調節可能な環境形成室と、当該環境形成室と外部を繋ぐ貫通孔を備えたものであり、
前記環境形成装置用撮影装置は、カメラと、内筒部材と、前記内筒部材を覆う一方の端部が封鎖された外筒部材と、送風機を有し、
前記内筒部材の内部によって第一通風空間が構成され、前記内筒部材と前記外筒部材の間によって第二通風空間が構成され、
前記カメラは、当該カメラ断面の前記内筒部材の径方向の大きさが前記内筒部材の内径より小さく、前記第一通風空間内又は前記第二通風空間内の先端側において、前記内筒部材の内壁と前記カメラの前記内筒部材内に位置する部分との間に隙間を設けた状態で配置され、
前記送風機は前記第一通風空間又は前記第二通風空間の基端側の位置にあるとともに、前記カメラと対向する位置に設置されていることを特徴とする環境形成装置用撮影装置。 - 前記環境形成装置は、本体側係合部を有し、
前記環境形成装置用撮影装置は、結合部材を有し、当該結合部材は開口と撮影装置側係合部を有し、
前記撮影装置側係合部は前記本体側係合部と係合可能であり、前記開口に前記外筒部材と前記内筒部材が挿通されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の環境形成装置用撮影装置。 - 先端部に透明部材が装着され、当該透明部材は、昇温機能を有するものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の環境形成装置用撮影装置。
- 先端部またはその近傍に照明が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の環境形成装置用撮影装置。
- 前記照明は、前記カメラの入光部に対して環状に設置されていることを特徴とする請求項5に記載の環境形成装置用撮影装置。
- 所定の環境に調節可能な環境形成室と、当該環境形成室と外部を繋ぐ貫通孔を備え、当該貫通孔に請求項1乃至6のいずれかに記載の環境形成装置用撮影装置が装着されていることを特徴とする環境形成装置。
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