JPH11122518A - 水中テレビカメラ装置及び疑似体感用水中テレビカメラシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 水中テレビカメラで、撮像した被写体画像管
理の利便性と操作性の向上を図ると共に、撮像時のカメ
ラ固定と被写体計測及び安易な作業が容易に出来、か
つ、水中遊泳等の疑似体感の出来る水中テレビカメラシ
ステム及び装置を提供する 【解決手段】 テレビカメラ２の撮像画像をデータベー
ス８からのデータで合成編集し、記録管理を容易にする
水中テレビカメラ装置で、水流などによるカメラブレ
は、機密筐体の透過窓の両側面から延在させた縦横摺動
車を被写体に当接する推進力を水中テレビカメラ１与え
てブレを解消する。被写体の寸法計測は、テレビカメラ
と被写体間の距離測定用ゲージで計測し、その測定距離
と撮像映像の画素数から算出する。また、距離測定用ゲ
ージに変えて、作業工具を用いて、その作業工具に応じ
た駆動制御を与えるのみで安易な作業も可能とした水中
テレビカメラ装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中に設置された
各種建造部の検査点検及び各種作業に用いる水中テレビ
カメラ装置及び水中遊泳等の疑似体感に有用な水中テレ
ビカメラシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水槽、河川及び海等の水中に設置された
各種建造物、例えば、電線ケーブル、パイプまたは橋脚
等を設置後、定期的または常時監視検査する際には、防
水加工された機密筐体内にテレビカメラを設置（以下、
水中テレビカメラという）し、この水中テレビカメラを
外部からの制御手段により、目的の電線ケーブル、パイ
プまたは橋脚等の各種建造物（以下、被写体という）に
接近させ、テレビカメラで撮像した被写体の映像から外
観の変化・異常を検査点検したり、清掃またはサンプル
採取などの作業をさせている。

【０００３】一方、前記水中テレビカメラを遠隔操作に
よって、水中テレビカメラのみを水中で移動させて被写
体を撮像する際に、点検箇所や名称などの文字情報と点
検画像とが別表示してあり、点検や点検記録管理上不自
由である。また、水の流れや波に影響されて、水中テレ
ビカメラが固定出来ず、撮像映像の鮮鋭度を確保するこ
とは困難である。

【０００４】さらに、水中テレビカメラを用いて、水中
内の被写体を撮像する際に、その被写体の形状及び寸法
計測が要求されるが、その形状寸法計測を水中テレビカ
メラで計測する手段もなく、さらに水中テレビカメラで
撮像した被写体または対象物に、例えば、清掃やサンプ
ル採取等の作業は、専用の作業用水中ロボットを用いら
れ、検査監視用の水中テレビカメラを用いて安易に作業
が出来る具体的手段が存在していない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、機密筐体にテレ
ビカメラを内蔵した水中テレビカメラにおいて、遠隔操
作によって、水中テレビカメラを移動させ、被写体を撮
像する際に、撮像した被写体の画像の名称や箇所情報
は、別管理されており、点検記録の管理が不自由であっ
たり、水の流れや波の影響を受けて、水中テレビカメラ
の固定が困難となり、鮮鋭度の高い撮像映像の確保が出
来ない。さらに、水中内の物体の検査監視の際に、その
物体の大きさまたは形状などの計測において、水中テレ
ビカメラでは計測出来ない、また、水中内の物体に対す
る安易な作業を実行させる要求を満たす水中テレビカメ
ラが存在しない等の課題があった。

【０００６】本発明は、水中テレビカメラで、撮像した
被写体画像管理の利便性と操作性の向上を図ると共に、
撮像時のカメラ固定と被写体計測及び安易な作業が容易
に出来る水中テレビカメラ装置を提供し、かつ、水中遊
泳等の疑似体感にも用いることの出来る水中テレビカメ
ラシステムを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】防水加工された機密筐体
に少なくともテレビカメラを内蔵し、かつ、前記機密筐
体にテレビカメラが被写体を透過する透過窓と推進手段
と照明手段を有する水中テレビカメラと、前記水中テレ
ビカメラをケーブルを介して遠隔制御する遠隔制御手段
と、前記テレビカメラからの画像を表示する表示手段
と、前記テレビカメラからの画像と異なる画像と文字情
報とを合成又は編集する編集手段とを備え、その合成又
は編集された画像を前記表示手段に表示し、あるいは、
記録媒体に記録したり、又は、印刷する水中テレビカメ
ラ装置である。

【０００８】水中テレビカメラ装置を水中内で移動推進
させる推進手段と、前記水中テレビカメラ装置の機密筐
体の透過窓の両側から延在させて、先端にに被写体当接
して被写体表面を摺動する摺動車を有した縦横摺動車と
を備え、前記水中テレビカメラ装置で被写体を撮像時
に、前記機密筐体の縦横摺動車を被写体に当接状態を維
持するように前記推進手段で前記水中テレビカメラ装置
に推進力を与えるとともに、前記水中テレビカメラ装置
を前記被写体を摺動移動させる際に、前記水中テレビカ
メラ装置の縦横摺動車を被写体への当接状態を維持しつ
つ、前記推進手段で前記水中テレビカメラ装置を移動さ
せる水中テレビカメラ装置である。

【０００９】前記水中テレビカメラ装置の前記機密筐体
の透過窓の近傍に設けられた伸縮自在のゲージ手段と、
前記機密筐体に設置され、前記ゲージ手段を伸縮させ、
かつ伸長寸法を計測するゲージ駆動手段と、前記機密筐
体内のテレビカメラで撮像した被写体の映像信号と前記
ゲージ駆動手段で計測した被写体までのゲージ伸長寸法
値を用いて前記被写体の寸法を算出する水中テレビカメ
ラ装置である。

【００１０】また、前記ゲージ手段を各種作業工具手段
に変更し、前記ゲージ駆動手段を作業工具駆動制御手段
に変更するのみで、安易な水中作業できる水中テレビカ
メラ装置である。

【００１１】さらに、水中テレビカメラ装置を水中内で
潜水移動させる潜水移動駆動手段と、前記水中テレビカ
メラが撮像した映像信号を取り込み再生表示するディス
プレー手段と、前記ディスプレー手段に再生された映像
を基に、水中外から前記潜水移動駆動手段に制御信号を
供給する操作制御手段と、この操作制御手段からの制御
信号に応じて、前記操作制御手段の設置基台を縦横に傾
斜させる傾斜可動基台と、前記操作制御手段に水中遊泳
用の仮装映像信号を有し、この仮装映像信号と前記水中
テレビカメラの潜水移動中に撮像した映像信号を合成し
て、前記ディスプレー手段に表示する疑似体感水中テレ
ビカメラシステムである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の水中テレビカメラ装置の
位置実施形態を示す図で、図中の符号１は、水中テレビ
カメラで、機密筐体にテレビカメラ２が内蔵され、か
つ、照明、水中カメラ推進装置及びテレビカメラ２の制
御装置等から構成されている。前記水中テレビカメラ１
は、ケーブル３で制御装置４に接続され、かつ、ケーブ
ル３’で編集生成装置５に接続されている。さらに、前
記編集生成装置５には、固定テレビカメラ６と、前記水
中テレビカメラ１と固定テレビカメラ６の撮像画像を表
示する表示装置７と、前記制御装置４と、データベース
装置８及び出力装置９が接続されている。前記データベ
ース装置８は、前記水中テレビカメラ１が撮像した被写
体映像の名称、位置、形状寸法計測と算出、および、前
記水中テレビカメラ１又は固定テレビカメラ６の画像合
成等の各種データが格納されている。前記編集生成装置
５は、前記制御装置４からの制御信号により、前記水中
テレビカメラ１又は固定テレビカメラ６からの画像信号
や前記データベース装置８からのデータにより画像を合
成又は編集する機能を有している。前記出力装置９は、
印刷手段及び各種媒体記録手段を有している。前記編集
生成装置５で合成又は編集された画像信号は前記表示装
置７に表示すると共に、前記出力装置９にて、例えば、
前記表示装置７に表示された画像を紙に印刷する際には
プリンタで印刷し、あるいは、画像信号又は前記データ
ベース装置８から抽出したデータを記録保管する際に
は、磁気や光の各種記録媒体に記録する。さらに、前記
制御装置４は操作装置１０に接続されており、この操作
装置部１０からは、前記水中テレビカメラ１の水中への
潜水推進駆動力と方向制御、照明点灯用電力、およびテ
レビカメラ２の駆動制御等の入力や、前記テレビカメラ
２と前記固定テレビカメラ６の画像と前記データベース
装置８からのデータを用いて、前記編集生成装置５で画
像とデータの合成又は編集の入力が行われる。

【００１４】この水中テレビカメラ装置において、操作
装置１０から水中テレビカメラ１の駆動力供給と推進方
向の入力を行い、この入力に基づき、前記制御装置４か
ら駆動力供給と推進方向の制御信号が生成され、前記水
中テレビカメラ１に供給し、前記テレビカメラ２の撮像
対象である水中の被写体の検査物の設置位置まで推進誘
導する。被写体を撮像した画像は、前記編集生成装置５
に取り込み、表示装置６に表示する。この時、表示装置
５に表示された画像で、テレビカメラ２が撮像した被写
体を確認し、前記操作装置１０から制御装置４を介して
前記データベース装置８からその被写体の名称や点検箇
所を前記データベース装置８に事前に格納されている水
中被写体の建造物の名称や点検箇所データから読み出
し、前記編集装置７で合成して、前記表示装置７に表示
する。さらに、そのテレビカメラ２の撮像画像とデータ
ベース装置８からの情報との合成結果を出力装置９に出
力して、印刷手段でペーパに印刷したり、あるいは、記
録媒体に記録する。この出力装置９への画像及び情報の
出力及び印刷又は媒体記録の制御は制御装置４を介して
行う。

【００１５】この結果、テレビカメラ２で撮像された画
像の被写体の名称所在位置が明確になると共に、その画
像から点検結果を操作装置１０から入力して、前記画像
と情報にその点検結果も表示したり、印刷又は記録する
ことで、点検管理の効率が改善できる。

【００１６】次に、前記水中テレビカメラの構成につい
て、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、全体構造を
示す斜視図、図２（ｂ）は、側面断面図、及び図２
（ｃ）は、上面断面図である。

【００１７】本発明の水中テレビカメラ１は、防水機密
加工された筐体１１内には、テレビカメラ２が設置さ
れ、このテレビカメラ２は、被写体からの光を取り込む
光学レンズ部１２ａと、この光学レンズ部１２ａが取り
込んだ被写体光を光電変換する電子管または液晶素子か
らなる撮像素子とその撮像素子で生成された電子信号を
テレビジョン信号に変換生成する信号処理回路などが組
み込まれたカメラ本体部１２ｂを有している。

【００１８】この筐体１１の内部には、前記テレビカメ
ラ２以外に、このテレビカメラ２を被写体に対して撮像
角度を調整制御する撮像角度調整用の電動モータ１３ａ
とこの電動モータ１３ａとテレビカメラ２との間に設け
た駆動歯車１３ｂからなるカメラ角度調整駆動源１３
と、前記筐体１１を水中で移動させる推進力供給用の電
動モータを有する推進駆動源１４と、及び前記テレビカ
メラ２、カメラ角度調整駆動源１３並びに推進駆動源１
４に動作電力や制御信号を供給するコントロール手段１
５が配置されている。

【００１９】さらに、前記筐体１１の上下面、両側面及
び裏面は、不透明な部材で形成され、正面は、透明部材
である強化ガラスまたは樹脂等で形成された透過窓１１
ａを有している。この筐体１１の透過窓１１ａの内面側
に前記テレビカメラ２の光学レンズ部１２ａが位置する
ように配置され、かつ、この撮像窓１１ａの内面には、
被写体を照明する光源１６とこの光源１６からの照明光
を反射させる断面が凹面の反射板１７とが配置されてい
る。

【００２０】前記筐体１１の裏面の外面には、前記推進
駆動源１４からの駆動力により回転するプロペラまたは
スクリュー等で形成された４っの推進プロペラ１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄが設けられている。

【００２１】さらに、前記筐体１１の両側面は、前記透
過窓１１ａの両側面に延在させた側面延在部１１ｂ、１
１ｃの先端上部に縦方向移動用車１９ａ、１９ｂと先端
下部に横方向移動用車２０ａ、２０ｂが配置され、かつ
前記側面延在部１１ｂの下端部近傍には、距離測定用の
ゲージ部２１が配置されている。なお、このゲージ部２
１は、図示されていない駆動源を用いて、前記コントロ
ール部１５の制御信号により、伸縮するような構造を有
している。

【００２２】なお、図示されていないが、前記機密筐体
１１に内蔵されたテレビカメラ２、カメラ角度制御駆動
源１３、推進駆動源１４、コントロール部１５及びゲー
ジ部２１に外部から動作電力及び各種制御信号を供給す
るための各種ケーブルが前記機密筐体１１に設けられて
いる防水ケーブル接続具を介して接続されている。

【００２３】このような構成の水中テレビカメラ１で、
水中で被写体を撮像する際に、被写体に対して、光源１
６から投射された直接光と反射板１７から反射された反
射光（以下、直接光と反射光を称して照明光という）と
が照射される。この照明光で照射された被写体を撮像し
たテレビカメラ２の映像を前記表示装置７で監視しなが
ら、前記操作装置１０と制御装置４及びケーブル３を介
して、前記機密筐体１１内のコントロール部１５に水中
テレビカメラ１の潜水推進制御信号を供給すると、コン
トロール部１５から推進駆動源１４を回転駆動する信号
及び電力が供給される。この前記推進駆動源１４の回動
力は、前記推進プロペラ１８ａ〜１８ｄに伝達され、各
プロペラの回転により水中テレビカメラ１を推進され
る。この時、各推進プロペラ１８ａ〜１８ｄの回転数ま
たは向きを変化させることにより、水中を縦横に潜水推
進することが可能となる。

【００２４】このようにして、水中テレビカメラ１を潜
水推進させて、所望の水中の被写体の撮像時の動作につ
いて、図３を用いて説明する。

【００２５】図３（ａ）に示すように、水中テレビカメ
ラ１を目的の被写体に近づけ、前記水中テレビカメラ１
の機密筐体１１の両側面から延在された側面延在部１１
ｂ、１１ｃの先端に取り付けられている縦方向移動車１
９ａ、１９ｂと横方向移動車２０ａ、２０ｂを被写体で
ある、例えばパイプ３１に当接させる。このパイプ３１
に前記縦・横方向移動車１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０
ｂが当接された状態を維持するように前記推進プロペラ
１８ａ〜１８ｄに均等の推進回転力を与えると、水中テ
レビカメラ１はパイプ３１の当接点で常時押圧している
状態となる。この結果、水流または波が生じても水中テ
レビカメラ１は、何等影響されずにパイプ３１に固定さ
れたような状態を維持できる。このような状態に水中テ
レビカメラ１を維持しつつ、被写体であるパイプ３１の
表面状態をテレビカメラ２で撮像すると、被写体とテレ
ビカメラ２の距離を一定に保持された撮像映像の揺れの
ない鮮鋭な映像を得ることが可能となる。

【００２６】次に、このような状態から被写体のパイプ
に対して、上下方向に水中テレビカメラ１を移動させつ
つ順次パイプ３１の表面を撮像する際には、前記横方向
移動車２０が、例えば外形が樽形形状とすることによ
り、前記推進プロペラ１８の方向を代えて、前記水中テ
レビカメラ１を上下移動するような推進回転力を与える
と、水中テレビカメラ１の移動とともに、前記縦方向移
動車１９はパイプ３１の表面に沿って回転し、横方向移
動車２０は、パイプ３１の表面を摺動する。この上下移
動中、前記縦・横方向移動車１９、２０が常時被写体の
パイプ３１と接触状態を維持しつつ移動させることによ
り、順次被写体のパイプ３１とテレビカメラ２の距離を
一定に保持した所望の映像を得ることが可能となる。

【００２７】なお、被写体であるパイプ３１に例えば溶
接部３２が存在する際に、その溶接部３２を正面からの
撮像以外に上下から撮像して、前記溶接部３２の検査映
像を得る場合には、前記テレビカメラ２を上下に撮像角
度を調整するカメラ角度調整駆動源１３の電動モータ１
３ａを制御回動し、その回転力を駆動歯車１３ｂを介し
てテレビカメラ２の被写体に対する角度を代える（図
中、点線で示す）ことにより、前記溶接部３２の撮像角
度の異なる映像を得ることが可能となる。

【００２８】次に、被写体であるパイプ３１の外周面を
円周方向に順次撮像する場合には、図２（ｂ）に示すよ
うに、前記縦方向移動車１９が縦方向に回動する円形車
の際には、水中テレビカメラ１のパイプ３１の円周方向
への移動時の障害となることもある。このように場合に
は、前記推進プロペラ１８の推進方向と回転力を制御し
て、例えば前記縦方向移動車１９はパイプ３１から若干
離し、前記横方向移動車２０のみをパイプ３１に当接さ
せた状態で順次水中テレビカメラ１を前記パイプ３１の
外周を円周方向に移動させることにより、前述の上下方
向の映像撮像と同じようにテレビカメラ２とパイプ３１
との距離を一定に保持した状態で撮像可能となる。

【００２９】なお、この時、水中テレビカメラ１は、被
写体のパイプ３１の表面に対して、ある傾斜角度を持っ
て当接されているため、テレビカメラ２を前記カメラ角
度調整駆動源１３を用いて、角度調整を行い、テレビカ
メラ２とパイプ３１の表面が正対するようにすることも
可能である。

【００３０】このようにして、前記被写体が円形状また
は平面状であっても、上下または左右に常時被写体と水
中カメラ１との間の距離を一定に保持し、カメラブレが
生ずることもない、先鋭な映像が撮像の可能となる。

【００３１】なお、前記縦方向移動車１９を円形状と
し、前記横方向移動車２０は樽形の矩形状としたが、こ
の両移動車１９、２０を球形状の移動車とすることによ
り、被写体の上下左右移動に際して、両縦・横方向移動
車１９、２０のいずれも被写体に常時当接させた状態で
移動可能とすることもできる。

【００３２】このような水中テレビカメラ１を用いるこ
とにより、水中内に設置されている被写体を撮像時に、
カメラブレのない画像が得られる。

【００３３】次に、水中の被写体に例えば腐食や亀裂な
どの欠陥が存在することを水中テレビカメラ１が撮像し
た映像から発見された場合に、その欠陥の大きさ寸法の
計測について、図３（ｃ）を用いて説明する。

【００３４】被写体であるパイプ３１に腐食部または亀
裂部（以下、欠陥部という）３３が存在した際に、その
欠陥部３３の大きさｔ１とテレビカメラ２の撮像素子に
表示される欠陥部の映像３４の大きさｔ２とは、前記テ
レビカメラ２の光学レンズ部１２ａと前記被写体のパイ
プ３１の欠陥部３３との距離Ｌ１と、前記テレビカメラ
２の光学レンズ部１２ａと撮像素子の映像表示面との距
離Ｌ２と比例関係を示している。

【００３５】つまり、ｔ１：ｔ２＝Ｌ１：Ｌ２の関係式
が成り立つ。この関係式のうち、Ｌ２は、テレビカメラ
２の設計製造時に決定固定され、固定値として扱える。
さらに、テレビカメラ２の撮像素子に表示される欠陥部
映像３４の大きさｔ２は、画素数をカウントすることに
より求めることができる。よって、前記テレビカメラ２
から被写体であるパイプ３１までの距離が計測できれば
前記関係式から容易に欠陥部３３の大きさｔ１が算出可
能となる。

【００３６】このため、前記機密筐体１１の側面延在部
１１ｂの下端部に設けたゲージ部２１を前記コントロー
ル部１５の制御信号により、例えば推進駆動源１４から
の駆動力により伸張させて、そのゲージ部２１の先端が
前記被写体であるパイプ３１に当接したときのゲージ部
２１の伸張距離Ｌ１’と、前記ゲージ部２１が最小伸縮
したときの前記テレビカメラ２の光学レンズ部１２ａと
の距離Ｌ１”（固定）からＬ１（Ｌ１＝Ｌ１’＋Ｌ
１”）を検出する。

【００３７】なお、前記ゲージ部２１の伸張距離の計測
方法としては、前記水中テレビカメラ１を外部から遠隔
制御する操作装置１０の操作入力により、制御装置４か
ら一定速度で前記ゲージ部２１を伸張させる制御信号の
供給時間を用いて、前記ゲージ部２１の伸張距離を算出
する。また、前記テレビカメラ１２の撮像素子に表示さ
れる欠陥映像３４も、撮像された画像中の欠陥映像の少
なくとも縦横の画素数をカウントすることにより、欠陥
映像３４の寸法ｔ２の算出も可能である。これにより、
前記ｔ１：ｔ２＝Ｌ１：Ｌ２（ただし、Ｌ１＝Ｌ１’＋
Ｌ１”）の関係式から被写体のパイプ３１の欠陥部３３
の縦横の実際の欠陥寸法の算出可能となり、前記パイプ
３１の保守または交換などの判断要因として用いること
が可能となる。

【００３８】なお、水中テレビカメラ１と被写体のパイ
プ３１の距離測定用のゲージ部２１に代えて、前記機密
筐体１１の縦・横方向移動車１９、２０を先端に設けた
両側面延在部１１ｂ、１１ｃが伸縮自在とし、この両側
面延在部１１ｂ、１１ｃを伸張し、かつ先端の縦・横方
向移動車１９、２０が被写体のパイプ３１と当接したと
きの伸張寸法を計測することも可能である。

【００３９】次に、前述した水中テレビカメラ１が撮像
した映像から被写体の判別または計測等の演算処理につ
いて説明する。

【００４０】図１に示した、前記編集生成装置５には、
前記テレビカメラ２の画像信号と前記ゲージ部２１の伸
張距離データが取り込まれる。この編集生成装置５に
は、前記操作装置１０から入力され、制御装置４を介し
て、データベース装置８から前記画像中の被写体の形状
認識と画素数をカウントする画素カウント手段と、この
カウントされた画素数と前記ゲージの伸張距離データか
ら被写体の形状と寸法を算出する算出手段とを読み出
す。この画素カウント手段と算出手段より前記テレビカ
メラ２の画像信号とゲージ部２１の伸張距離データを用
いて、前記被写体及び欠陥部３３の形状寸法が算出可能
となる。

【００４１】この算出された被写体の形状寸法は、前記
表示装置６に表示するとともに、必要に応じて出力装置
９にて印刷及び媒体に記録する。

【００４２】次に、前記ゲージ部２１に変えて、各種作
業用の工具、例えば、清掃用の回転ブラシ付きの工具、
またはサンプル採取用の挟持工具等を事前準備し、かつ
前記データペース装置８に作業工具に応じた作業駆動デ
ータを事前収納し、前記制御装置４を介して取り付けた
工具の作業内容に応じた工具駆動制御力を供給する。具
体的には、清掃用回転ブラシ付き工具の場合、前記操作
装置１０からブラシ回転始動入力を行い、制御装置４は
その入力により、前記データベース装置８から該当する
駆動データを読み取り、その駆動データに従い、前記清
掃用回転ブラシ付き工具に駆動力を供給する。回転駆動
力が与えられた回転ブラシ付き工具を有した水中テレビ
カメラ１を対象部に移動近づけ、かつ回転ブラシを対象
物に接触させて、ブラシの回転力で対象物に付着してい
る塵埃を除去する。また、サンプル採取用の挟持工具の
場合には、水中テレビカメラと共に挟持工具を対象物に
移動接近させ、収集する対象部を挟持するように工具を
制御して、そのサンプル挟持の状態で水面まで水中テレ
ビカメラ装置と共に移動搬送する。あるいは、前記工具
と工具駆動制御の簡素化を図る際には、工具は、清掃用
のブラシとサンプル採取用のスプーンとし、それらブラ
シとスプーンを前記水中テレビカメラ１に取付固定し、
対象物の清掃の際には、水中テレビカメラ１を前後に移
動させ、前記ブラシで対象物を拭き取るような操作を行
い、サンプル採取の際には、水中テレビカメラ１に固定
したスプーンにサンプルを載置させる操作を行わせるこ
とも可能である。

【００４３】つまり、作業内に応じた工具を用い、かつ
その作業工具に応じた駆動制御を工具に与えるのみで安
易な作業はテレビカメラの撮像映像を監視しながら実行
可能となる。

【００４４】以上説明したように、本発明は、水中テレ
ビカメラ装置を用いて、水中内の被写体を撮像する際
に、被写体に水中テレビカメラの機密筐体に設けた被写
体当接用の移動車を当接させ、かつ前記水中テレビカメ
ラの潜水進行駆動源の推進力でその状態を維持できるた
めに、水中テレビカメラで被写体の撮像時の水流および
波の影響を受けず、テレビカメラを容易に固定して撮像
が可能となり、また、被写体に沿って前記水中テレビカ
メラを移動させる際には、前記機密筐体の移動車に被写
体表面に当接させた状態で前記水中テレビカメラの潜水
進行方向と進行力の制御のみで連続的に移動可能とな
り、常時鮮鋭な被写体映像の撮像で得られるようになっ
た。

【００４５】また、被写体の大きさ寸法を計測する際に
は、テレビカメラと被写体間の距離のみを計測ゲージで
計測し、かつテレビカメラで撮像した被写体の映像信号
を２値化して求めた映像信号中の被写体の寸法値とを用
いて、被写体の実寸法の算出式を用いて容易に被写体の
寸法値を求めることができ、かつ、清掃またはサンプル
採取等の工具を計測ゲージに変えて取り付けることによ
り、安易な作業も実行できる。

【００４６】次に、本発明を用いた他の実施形態を図４
を用いて説明する。前記図２と図３で説明した本発明の
１実施形態は、水中テレビカメラ１が自在に潜水移動で
きるための推進駆動源１４と推進プロペラ１８を備え
た、自走式水中テレビカメラ装置であるが、図４は、水
槽の中に設置された各種機器及び建造物の撮像に用いる
水中テレビカメラで、具体的例として、例えば、原子力
発電の原子炉の監視検査用や各種用途に用いられる蒸気
を冷却して、水に戻す際の冷却槽内の配管の監視検査用
に用いるもので、水槽の上面に設けた搬送路や搬送装置
及び水中に水中テレビカメラを錘下る錘下竿などの搬送
案内と搬送手段を用いて、水槽内を三次元方向に移動自
在とする水中テレビカメラである。

【００４７】図４の図中の符号５１は、水槽である。こ
の水槽５１内には、図示されていない原子炉または配管
が配置され、かつ冷却水が充填されている。この水槽５
１の一方の対抗する側面の上面５２、５２’には第１の
レール５３、５３’が設置されている。この第１のレー
ル５３、５３’間に張架された張架桟５４を有し、この
張架桟５４を前記第１のレール５３、５３’上を移動さ
せるための第１の駆動輪５５とこの第１の駆動輪５５に
回転駆動力を与える第１の電動モータ５６を備え、後述
する制御信号により、前記第１の電動モータ５６の回転
を第１の駆動輪５５に伝達し、第１の駆動輪５５を第１
のレール５３上を回転させて、前記張架桟５４を図中の
矢印Ｘの方向に移動させる。

【００４８】前記張架桟５４の上面には、第２のレール
５７、５７’が設けられ、この第２のレール５７、５
７’上を回転する第２の駆動輪５８とこの第２の駆動輪
５８に回転駆動力を与える第２の電動モータ５９が架台
６０に設置されている。この架台６０は、後述する制御
信号により、前記第２の電動モータ５９の回転を第２の
駆動輪５８に伝達し、第２の駆動輪５８が第２のレール
５７上を回転させて、図中矢印Ｙ方向に移動させる。

【００４９】前記架台６０には、図示されていない伸縮
駆動手段で伸縮する錘下竿６１の一端が取り付けれ、こ
の錘下竿６１の他端は、前記水槽５１の冷却水中に錘下
され、その先端には、水中テレビカメラ１’が取り付け
られている。つまり、錘下竿６１は、図中矢印Ｈで示し
た方向に伸縮する。この錘下竿６１の先端に取り付けら
れた水中テレビカメラ１’には、図示されていない駆動
源と駆動手段により図中の矢印Ｚで示した水平方向に約
３６０度回転できるように取り付けられている。

【００５０】なお、前記水中テレビカメラ１’は、前記
図２と図３に示した水中テレビカメラ１の少なくとも推
進駆動源１４と推進プロペラ１８を除く機能を有するも
のである。

【００５１】さらに、前記水槽５１の外部に、図１で説
明した水中テレビカメラ装置の水中テレビカメラ１を除
いた各種装置４〜１０を有した操作制御卓６２が配置さ
れている。この操作制御卓６２と前記第１と第２の電動
モータ５６、５９、錘下竿６１を伸縮させる駆動手段、
前記水中テレビカメラ１’を水平方向に回転させる駆動
手段、及び水中テレビカメラ１’との間で各種駆動電力
や制御信号供給及び撮像計測信号を授受するケーブルで
接続されている。なお、この操作制御卓６２が設置され
た水槽５１の側面には、水槽透視窓６３を設け、この透
視窓６３から水槽５１内を移動する前記水中テレビカメ
ラ１’を直視するために設けたものである。

【００５２】操作員は、前記操作制御卓６２に設けられ
た操作装置１０を用いて、前記張架桟５４と架台６０を
移動駆動する第１と第２の電動モータ５６、５９、錘下
竿６１の伸縮駆動手段、水中テレビカメラ１’の水平方
向回転駆動手段６９及びカメラ角度調整用駆動源１３に
駆動制御信号を供給して、水槽５１内を移動させて目的
の被写体へと水中テレビカメラ１’を移動させる。つま
り、水中テレビカメラ１’を図中の矢印Ｈ、Ｘ、Ｙ、Ｚ
の各方向に移動させ、前記透視窓６３から視認する目的
の被写体へ水中テレビカメラ１’の移動状態と、テレビ
カメラ２が撮像し、表示装置７に表示される目的の被写
体の映像とにより水中テレビカメラ１’を誘導移動す
る。

【００５３】目的の被写体へ水中テレビカメラ１’を誘
導移動後は、前述したと同様に被写体の撮像映像から水
槽５１内の被写体の外観を視認検査し、仮に欠陥部３３
が発見された際には、その欠陥部３３の形状寸法の計測
算出処理を行う。これにより、通常保守要員が立ち入る
ことが出来なく、または立ち入る際には十分な装備を備
えた熟練者を要する場合にも、安易にかつ確実に水槽内
の建造物の検査監視が実施でき、もし仮に欠陥が発見さ
れた際には、その欠陥部の形状寸法から欠陥の進行状況
及び補修時期の判断が容易となる。

【００５４】また、作業用工具を用いて、配管に付着し
た塵埃の清掃も可能となり、かつ、冷却漕内に沈澱堆積
した塵埃の除去も可能となる。

【００５５】次の本発明の他の応用例を説明する。前記
本発明の１実施形態及び他の実施形態は、水中の建造物
の検査監視に本発明の水中テレビカメラ装置を用いた
が、この水中テレビカメラ装置を用いて不特定多数の人
々が疑似体験できる装置としても応用したものである。

【００５６】近来、アミューズメント施設の一つとし
て、水族館が建設されている。この水族館において、魚
介類を生息させた水槽内に本発明の水中テレビカメラ装
置を用いて、観客に水中遊泳の疑似体験を行う装置を提
供する。

【００５７】具体的には、図４に示す水槽５１内に魚介
類を生息させ、かつ岩石や各種植物海草類を配置して、
河川や海中内の風景を創作する。その水槽５１の一側面
に観客が水槽内の魚介類を観察する観察窓６４を設け
る。前記操作制御装置６２は、水中内を遊泳する潜水艇
などの操縦装置に見立て、さらに、前記透視窓６３は大
型ディスプレー装置とし、かつ、前記操作制御装置６２
と操縦者が着席する椅子を、例えば、潜水艇のような形
状の乗り物を形成して、その乗り物の中に設置する。

【００５８】具体的例として、図５を用いて、前記操作
制御装置６２の構成について説明する。なお、図１と同
一部分は同一符号を付し、その詳細説明を省略する。

【００５９】図５の図１との相違点は、体感機器６５、
特殊効果機器６６、照明機器６７、スピーカ６８、マイ
クロホン６９、照明７０及び料金精算装置７１を新たに
設置した。さらに、表示装置７は、大型ディスプレー装
置として、投射プロジェクションテレビ７’のプロジェ
クター７’ａとスクリーン７’ｂが設けられ、一般的モ
ニター７”の２種類の表示装置を用いた。

【００６０】このような構成において、観客が操作装置
１０から水中テレビカメラ１を駆動推進させる操作入力
し、テレビカメラ２が撮像した映像を前記編集装置５を
介して投射プロジェクションテレビ７’でスクリーン
７’ｂに表示する。この投射プロジェクションテレビ
７’で投影された水中テレビカメラ１の画像に前記固定
カメラ６で撮像した観客の画像と前記データベース装置
８に格納されている各種データとを合成して、前記透過
プロジェクションテレビ７’に表示する。

【００６１】その具体的方法について、図６を用いて説
明する。水中テレビカメラ１で撮像した画像（イ）と、
固定カメラ６が撮像した観客の画像（ロ）を前記編集装
置７に供給し、一方、前記操作装置１０から観客が選択
した付加画像又は文字数字情報のデータを前記制御装置
４を介して、データベース装置８から読み出したデータ
画像（ハ）に示すように例えば、年月日、場所、観客氏
名、及び装飾画像などを編集装置５に供給する。前記編
集装置５では、それらの画像とデータを合成編集して、
モニターあるいは図中の透過プロジェクションテレビ
７’のスクリーン７’ｂに合成画像（ニ）を表示する。
この合成された画像は、出力装置９により、磁気テー
プ、光ディスク、及びフロッピーディスクに記録した
り、または、ペーパに印刷され、観客に提供される。

【００６２】また、観客に水中遊泳の臨場感を与えるた
めに、特殊効果装置６６に事前に準備された、例えば、
潜水艇の水中推進音、気泡の発生音、水中の生物が発生
する音、又は潜水艇が障害物と衝突した際の音などの効
果音データから、テレビカメラ２が撮像した画像又は水
中テレビカメラ１の推進状況に応じた効果音データを前
記制御装置４からのデータ読み出し信号で読み出し、編
集装置７でその効果音データをアナログ信号に変換し
て、スピーカから出力して、観客に音による水中遊泳の
体感効果を高める。この特殊効果装置６６を用いる際
に、マイクロホン６９で観客が操作装置１０を操作する
際に発する音声を取り込み、前記効果音データと合成し
てスピーカから出力すると一層観客に対する音による体
感効果を高めることもできる。

【００６３】さらに、前記水中テレビカメラ１の潜水推
進中の姿勢に応じて観客の姿勢も変化させ、一層の水中
遊泳の臨場感を与えるために、前記体感機器６５に姿勢
制御データ又は重力付与データを事前に準備する。か
つ、前記操作制御装置６２は、図７に示すような潜水艇
に模した装置とする。この図７は、潜水艇に模した筐体
８１に観客が着座する椅子８２を設ける。この椅子８２
の前には、前記操作装置１０の観客が前記水中テレビカ
メラ１を操作し、あたかも前記筐体８１を操作している
ようにする操作ステック１０’が配置され、前記椅子８
２の背当て部分の観客の頭部近傍に２個のスピーカ６８
が配置され、かつ、前記操作ステック１０’の前方のパ
ネル部分には、固定テレビカメラ６，モニター７”及び
マイクロホン６９が配置されている。前記筐体８１の前
方には、透過プロジェクションテレビ７｀のスクリーン
７｀ｂが配置され、プロジェクター７｀ａは、前記筐体
８１の前方下側に配置されている。前記筐体８１の下部
には、傾斜可動基台８３が設けられ、前記体感機器６５
からの制御信号により、前記筐体８１を前後左右に傾斜
させる駆動源と駆動機能を有している。さらに、前記筐
体８１の近傍には、料金精算装置７１と出力装置９配置
され、かつ、前記筐体８１の上方向から筐体８１に照明
光を投射する照明が設けられている。 前記筐体８１か
ら離れ、観客の目に止まらない場所に前記制御装置４、
編集装置５及びデータベース装置８などが設置され、前
記筐体８１内に設置された各装置と、傾斜可動基台８
３、プロジェクター７｀ａ、料金精算装置７１及び出力
装置９に接続されている。

【００６４】このような構成の体感装置において、観客
が装置ステック１０｀を操作すると、その操作に応じ
て、筐体８を傾斜させつつ、水中テレビカメラ１が撮像
した画像をスクリーン７｀ｂに表示し、又はデータベー
ス装置８から取り込んだデータと合成編集された画像を
表示する。特に、筐体８１が操作ステック１０｀の操作
に応じて、水中テレビカメラ１が前後左右に傾斜推進に
応じ、前記体感機器６５から傾斜可動基台８３を駆動さ
せる信号を読み出し、前記筐体８１を前後左右に傾斜さ
せる。さらに、傾斜させながら振動を与えたり、また、
観客に重力を与えるなども行う。かつ、前記照明機器６
７から照明７０の点滅や、照明色を変化させる信号を前
記水中テレビカメラ１の可動推進に応じて与えて、観客
の周囲の照明に変化を持たせる。さらに、前述した特殊
効果機器６６からの効果音をさらに付加することによ
り、臨場感のある体感遊泳が可能となる。

【００６５】なお、前記料金精算装置７１は、観客がこ
の体感装置を使用する際に使用料金を徴収し、所定時間
体感経験が出来るように前記制御装置４で制御し、かつ
観客の希望する出力形態、例えば、ある一場面のハード
プリントや、体感中の合成画像の磁気テープ又は記録媒
体への記録などによって、料金設定も出来るようにす
る。

【００６６】以上説明したように、本発明は、水中テレ
ビカメラで被写体を撮像した画像と、各種データベース
からのデータを合成編集することにより、撮像した画像
の記録保管及び整理が速やかに実施できる。

【００６７】また、水中テレビカメラの機密筐体の透過
窓の両側に設けた縦・横移動用車を被写体に当接させた
状態を維持するように前記水中テレビから装置に推進力
を与えつつ撮像することにより、水流およぴ波の影響に
よりテレビカメラでの撮像映像のズレやブレを皆無とす
ることが可能となる。

【００６８】さらに、被写体の形状寸法の計測時に、水
中テレビカメラ装置と被写体との距離をゲージで計測す
るのみで、撮像した映像から被写体の実測値が容易に算
出することも可能となった。

【００６９】さらにまた、前記水中テレビカメラ装置を
魚介類を生息させた水槽内に設け、水中テレビカメラ装
置の水槽内進行に応じた傾斜や加速度を水中テレビカメ
ラ装置の操作制御装置に与えることにより、水中テレビ
カメラ装置の操作者が水中内を遊泳しているような疑似
体感も可能となった。

【００７０】

【発明の効果】本発明は、水中テレビカメラで撮像され
た画像の被写体の名称所在位置が明確になると共に、そ
の画像から点検結果を操作装置から入力して、前記画像
と情報にその点検結果も表示したり、印刷又は記録する
ことで、点検管理の効率が改善できる。

【００７１】また、水中テレビカメラ装置の水流または
波の影響によるズレやブレの皆無な撮像映像の確保が可
能となり、さらに、水中テレビカメラ装置と被写体間の
距離の測定のみにより被写体の形状寸法の算出が可能と
なり、また、作業用工具により清掃及び採取などの安易
な作業も可能となる。これにより、水中内の建造物の監
視検査がいつでも要求に応じて実施可能となり、撮像さ
れた映像を基に点検保守に必要なデータを得ると共に、
安易な保守作業も実施できる効果を有している。

【００７２】さらに、本発明の水中テレビカメラ装置を
水族館の水槽内に設けて、観客が前記水中テレビカメラ
装置を自ら操作移動させることにより、水中内を遊泳し
ている疑似体感も容易に実現できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水中テレビカメラ装置の一実施形
態の構成を示すブロック図。

【図２】本発明に係る水中テレビカメラ装置の実施の形
態を示し、図２（ａ）は全体を示す斜視図、図２（ｂ）
は上面断面図、図２（ｃ）は側面断面図。

【図３】本発明の水中テレビカメラ装置の水中内の動作
を示す動作説明図。

【図４】本発明の水中テレビカメラ装置の他の実施形態
を示す斜視図。

【図５】本発明の応用例の構成を示すブロック図。

【図６】本発明の応用例の一実施形態の構成を示すブロ
ック図。

【図７】本発明の応用例の他の実施形態の構成を示す斜
視図。

【符号の説明】

１…水中テレビカメラ、２…テレビカメラ、３、３｀…
ケーブル、４…制御装置、５…編集生成装置、６…固定
テレビカメラ、７…表示装置、８…データベース装置、
９…出力装置、１０…操作装置。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 防水加工された機密筐体に少なくともテ
   レビカメラを内蔵し、かつ、前記機密筐体にテレビカメ
   ラが被写体を透過する透過窓と移動手段と照明手段を有
   する水中テレビカメラと、 前記水中テレビカメラをケーブルを介して遠隔制御する
   遠隔制御手段と、 前記テレビカメラからの画像を表示する表示手段と、 前記テレビカメラからの画像と異なる画像と文字情報と
   を合成又は編集する編集手段と、 を具備し、その合成又は編集された画像を前記表示手段
   に表示し、あるいは、記録媒体に記録したり、又は、印
   刷することを特徴とした水中テレビカメラ装置。
2. 【請求項２】 防水加工された機密筐体に少なくともテ
   レビカメラを内蔵し、かつ、前記機密筐体にテレビカメ
   ラが被写体を透過する透過窓を有する水中テレビカメラ
   装置において、 前記水中テレビカメラ装置を水中で移動させる移動手段
   と、 前記水中テレビカメラ装置をケーブルを介して遠隔制御
   する遠隔制御手段と、 前記機密筐体の機密筐体の透過窓の両側から延在させ
   て、先端に被写体に当接させ被写体表面を摺動する摺動
   車を有した縦横摺動車と、 を具備し、前記水中テレビカメラ装置で被写体を撮像時
   に、前記機密筐体の縦横摺動車を被写体に当接状態を維
   持するように前記移動手段で前記水中テレビカメラ装置
   に移動力を与えるとともに、前記水中テレビカメラ装置
   を前記被写体を摺動移動させる際に、前記水中テレビカ
   メラ装置の縦横摺動車を被写体への当接状態を維持しつ
   つ、前記推進手段で前記水中テレビカメラ装置を移動さ
   せることを特徴とした水中テレビカメラ装置。
3. 【請求項３】 前記水中テレビカメラ装置の前記機密筐
   体の透過窓の近傍に設けられた伸縮自在のゲージ手段
   と、 前記機密筐体に設置され、前記ゲージ手段を伸縮させ、
   かつ伸長寸法を計測するゲージ駆動手段と、 前記機密筐体内のテレビカメラで撮像した被写体の映像
   信号と前記ゲージ駆動手段で計測した被写体までのゲー
   ジ伸長寸法値を用いて前記被写体の寸法を算出する演算
   手段と、 を具備したことを特徴とした請求項２記載の水中テレビ
   カメラ装置。
4. 【請求項４】 前記水中テレビカメラ装置の前記機密筐
   体内に設置され、テレビカメラの被写体に対する撮像角
   度を調整するカメラ角度調整駆動源と、 この撮像角度調整駆動源に前記水中テレビカメラ装置外
   から駆動制御信号を供給するテレビカメラ撮像角度制御
   手段と、 を具備し、前記テレビカメラで被写体撮像時に、前記テ
   レビカメラ撮像制御手段からの制御信号により、前記カ
   メラ角度調整駆動源を駆動して最適撮像角度に調整する
   ことを特徴とした請求項１または２記載の水中テレビカ
   メラ装置。
5. 【請求項５】 防水加工された機密筐体に少なくともテ
   レビカメラを内蔵し、かつ前記機密筐体にテレビカメラ
   が被写体を透過する透過窓を有する水中テレビカメラ装
   置において、 前記水中テレビカメラ装置を水中で移動させる移動手段
   と、 前記機密筐体の透過窓の近傍に設けられた作業用工具取
   付手段と、 前記作業用工具取付手段に取り付けられた各種工具と、 を具備し、前記遠隔制御手段からの制御力で前記移動手
   段を駆動制御して、前記水中テレビカメラ装置を被写体
   に移動させると共に、前記工具を用いて、被写体に対し
   て所定の作業を行うことを特徴とした請求項２乃至４記
   載の水中テレビカメラ装置。
6. 【請求項６】 防水加工された機密筐体に少なくともテ
   レビカメラを内蔵した水中テレビカメラと、 この水中テレビカメラを水中内で潜水移動させる潜水移
   動駆動手段と、 前記水中テレビカメラが撮像した映像信号を取り込み再
   生表示するディスプレー手段と、 前記ディスプレー手段に再生された映像を基に、水中外
   から前記潜水移動駆動手段に制御信号を供給する操作制
   御手段と、 この操作制御手段からの制御信号に応じて、前記操作制
   御手段の設置基台を縦横に傾斜させる傾斜可動基台と、 を具備し、前記操作制御手段からの制御信号により水中
   テレビカメラの潜水移動に応じて前記傾斜可動基台を縦
   横に傾斜させて、前記操作制御手段の操作者が水中テレ
   ビカメラとともに水中を遊泳している疑似体感を得るこ
   とを特徴とした疑似体感用水中テレビカメラシステム。
7. 【請求項７】 前記操作制御手段に水中遊泳用の仮装映
   像信号、特殊効果音信号、又は特殊照明信号を有し、こ
   の仮装映像信号と前記水中テレビカメラの潜水移動中に
   撮像した映像信号を合成して、前記ディスプレー手段に
   表示し、又は前記合成映像に前記特殊効果音信号の効果
   音、あるいは特殊照明手段からの照明を生成することを
   特徴とした請求項６記載の疑似体感水中テレビカメラシ
   ステム。
8. 【請求項８】 前記操作制御手段に設けた操作者撮像用
   固定テレビカメラと、 この固定テレビカメラで撮像した映像と前記水中テレビ
   カメラの潜水移動中のに撮像した映像信号及び前記操作
   制御手段の仮装映像信号を合成する合成手段と、 を具備し、前記合成手段で合成された映像を前記ディス
   プレー手段に表示し、あるいはプリンター手段で印刷又
   は記録媒体手段に記録することを特徴とした請求項６ま
   たは７記載の疑似体感水中テレビカメラシステム。