CN104601868A - 一种耐辐射摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐辐射摄像装置，包括摄像头，所述摄像头的前端设有相匹配的镜头，所述镜头为锥形结构，所述镜头的前端设有直准体结构，所述直准体结构包括对称设置在镜头上下两端的屏蔽体一和屏蔽体二，所述屏蔽体一和屏蔽体二的中部设有与镜头相匹配的圆形通孔，所述圆形通孔的右侧且位于所述屏蔽体一和屏蔽体二之间设置有三角无屏蔽区域。本发明的有益效果为：本装置结构简单，容易实现，并且与现有技术相比，可在不影响光路和成像质量的前提下，提供较好的屏蔽效果，有效的提高摄像头在辐射环境中工作时间；同时由于直准体结构重量较轻，并且直准体结构所采用屏蔽材料较少，可在较低成本上实现较好的屏蔽加固效果，有利于市场的推广与应用。

Description

一种耐辐射摄像装置

技术领域

本发明涉及摄像器材技术领域，尤其涉及一种耐辐射摄像装置。

背景技术

现有的耐辐射摄像头分为光导管结构与半导体传感器结构。

其中，光导管摄像头虽然具有较高的耐辐射能力，但其后部处理电路体积大，成本高，摄像头分辨率受到光导管结构限制故而较低。对于机器人等对摄像头体积重量和成本要求严格的场合无法使用。

而半导体传感器摄像头主要分为CCD结构和CMOS结构，因其采用半导体感光元件具有像素高、体积小成本低的优点，在机器人等领域得到广泛使用。但由于半导体元件在核辐射尤其是γ射线辐射下会发生电离效应从而造成器件功能丧失或损坏其耐辐射能力较低。传统加固方式多采用潜望镜折射或光导纤维成像方法。

其中，如图1所示，潜望镜折射结构通过一反光镜改变光路，由于γ射线对反光镜可直接穿透而不会发生反射故仅有可见光被反光镜引入镜头处，摄像头外壁可采用较厚的重金属材料进行屏蔽从而提高耐辐射能力；但该种结构摄像头光路被改变，经过折射后图像发生反转且视场角往往因结构设计原因减小，由于反光镜的存在其结构、重量较大。

而光导纤维方式通过全反射光导纤维将外部图像传入CCD传感器，具体如图2所示，因光纤直径极小故摄像头可被基本密封于屏蔽材料内。但光导纤维本身成像分辨率低，视场角小且存在长时间受辐射后光学性能变化的风险。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐辐射摄像装置，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种耐辐射摄像装置，包括摄像头，所述摄像头的前端设有相匹配的镜头，所述镜头为锥形结构，所述镜头的前端设有直准体结构，所述直准体结构包括对称设置在镜头上下两端的屏蔽体一和屏蔽体二，所述屏蔽体一和屏蔽体二的中部设有与镜头相匹配的圆形通孔，所述圆形通孔的右侧且位于所述屏蔽体一和屏蔽体二之间设置有三角无屏蔽区域。

进一步的，所述圆形通孔的直径为2mm。

进一步的，所述直准体结构由铝合金材料制成。

进一步的，所述摄像头为CCD摄像头。

优选的，所述直准体结构外侧设有相匹配的外壳。

本发明的有益效果为：本装置结构简单，容易实现，并且与现有技术相比，可在不影响光路和成像质量的前提下，提供较好的屏蔽效果，有效的提高摄像头在辐射环境中工作时间；同时由于直准体结构重量较轻，并且直准体结构所采用屏蔽材料较少，可在较低成本上实现较好的屏蔽加固效果，有利于市场的推广与应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的潜望镜折射结构的耐辐射摄像头的结构示意图；

图2是现有技术中的光导纤维结构的耐辐射摄像头的结构示意图；

图3是现有技术中耐辐射摄像头的原理示意图；

图4是根据本发明实施例所述的一种耐辐射摄像装置的主视图；

图5是根据本发明实施例所述的一种耐辐射摄像装置的侧视图；

图6是根据本发明实施例所述的一种耐辐射摄像装置的剖面图；

图7是根据本发明实施例所述的一种耐辐射摄像装置的结构示意图；

图8是根据本发明实施例所述的一种耐辐射摄像装置的原理示意图。

图中：

1、摄像头；2、直准体结构；3、外壳；4、镜头；5、屏蔽体一；6、屏蔽体二；7、圆形通孔；8、三角无屏蔽区域。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图4-8所示，根据本发明实施例所述的一种耐辐射摄像装置，包括摄像头1，所述摄像头1的前端设有相匹配的镜头4，所述镜头4为锥形结构，所述镜头4的前端设有直准体结构2，所述直准体结构2包括对称设置在镜头4上下两端的屏蔽体一5和屏蔽体二6，所述屏蔽体一5和屏蔽体二6的中部设有与镜头4相匹配的圆形通孔7，所述圆形通孔7的右侧且位于所述屏蔽体一5和屏蔽体二6之间设置有三角无屏蔽区域8。

所述圆形通孔7的直径为2mm，可以满足射线通过且不影响成像效果，提高了摄像的精度。

所述直准体结构2由铝合金材料制成；所述摄像头1为CCD摄像头。

所述直准体结构2外侧设有相匹配的外壳3，所述外壳3可以有效的保护直准体结构2不易受到损坏，提供了装置使用的稳定性和可靠性，延长了装置的使用寿命。

具体应用时，本装置的摄像头1由两部分组成，本体采用常规小型CCD摄像头，该类型摄像头1一般具有1/3英寸或1/4英寸CCD传感器，CCD传感器及后处理电路集成与摄像头本体内并输出模拟视频信号；另外，摄像头1前端的镜头4采用锥形镜头，其中镜头4为针孔镜头，以满足射线通过的要求；一般具有3.6mm焦距及约90°视场角。摄像头镜头4前端放置钨合金屏蔽体，如图6-7所示，采用双锥形结构，中部预留2mm直径圆形通孔7。由于锥形镜头4的特殊光路使屏蔽体在产生屏蔽效果的基础上不会影响镜头视场角。

本发明使用双锥体结构的准直体结构2对摄像头1前部摄入的γ射线进行屏蔽，具体结构如图7所示。其中，针孔镜头实际视场范围为椎体，为不影响光路设计一双锥体直准体结构2安装于镜头4的前端，因椎体角度大于视场角，故不会影响实际成像视场，当γ射线从前方延轴线方向摄入摄像头时，除中心孔外部分的射线会被直准体结构2所使用的钨合金屏蔽并衰减。当γ射线与轴线呈一定夹角摄入时，除椎体部分外角度射线均受到直准体结构2的屏蔽作用，如图8所示。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案可知，本装置结构简单，容易实现，其中现有技术中的摄像原理示意图参见附图3，其中，可以明显的看出，与现有技术相比，可在不影响光路和成像质量的前提下，提供较好的屏蔽效果，有效的提高摄像头在辐射环境中工作时间；同时由于直准体结构重量较轻，并且直准体结构2所采用屏蔽材料较少，可在较低成本上实现较好的屏蔽加固效果，有利于市场的推广与应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种耐辐射摄像装置，包括摄像头（1），所述摄像头（1）的前端设有相匹配的镜头（4），其特征在于，所述镜头（4）为锥形结构，所述镜头（4）的前端设有直准体结构（2），所述直准体结构（2）包括对称设置在镜头（4）上下两端的屏蔽体一（5）和屏蔽体二（6），所述屏蔽体一（5）和屏蔽体二（6）的中部设有与镜头（4）相匹配的圆形通孔（7），所述圆形通孔（7）的右侧且位于所述屏蔽体一（5）和屏蔽体二（6）之间设置有三角无屏蔽区域（8）。

2.根据权利要求1所述的耐辐射摄像装置，其特征在于，所述圆形通孔（7）的直径为2mm。

3.根据权利要求2所述的耐辐射摄像装置，其特征在于，所述直准体结构（2）由铝合金材料制成。

4.根据权利要求3所述的耐辐射摄像装置，其特征在于，所述摄像头（1）为CCD摄像头。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的耐辐射摄像装置，其特征在于，所述直准体结构（2）外侧设有相匹配的外壳（3）。