JP2004343195A - Radiation resistant camera - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像素子を用いたビデオカメラに係わり、特に放射線環境下で用いるテレビカメラ、監視カメラ等として使用され、撮像素子をγ線から保護する機能を有する耐放射線カメラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、撮像素子は高速中性子を照射されると損傷を受ける。そこで、従来の耐放射線カメラでは、撮像素子の周囲に高速中性子遮蔽材を配置することにより撮像素子に高速中性子が直接当たることを防ぎ、撮像素子の寿命を向上させていた(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−321394号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の耐放射線カメラは、撮像素子の周囲を高速中性子遮蔽材で覆っていた為高速中性子の影響は受けにくいが、γ線遮蔽材には覆われていないため、γ線の照射を受ける環境下ではγ線の影響で撮像素子の劣化が早い、という問題点があった。
【0005】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、撮像素子がγ線の影響を受けにくくした耐放射線カメラを得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る耐放射線カメラは、撮像素子の周囲を高速中性子遮蔽材で覆った耐放射線カメラにおいて、撮像素子の周囲に、レンズの光軸上を除いて設けられたγ線遮蔽材と、撮影時は、撮像素子をレンズの光軸上のγ線遮蔽材の開口部に対面する第1の位置に移動し、非撮影時は、撮像素子をレンズの光軸上の第2の位置に直線状に後退させた後、回転移動してγ線遮蔽材の影になる第3の位置に退避させる撮像素子移動機構と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1〜7は実施の形態1を示す図で、図1はCCDカメラを前面側から見た外観斜視図、図2はCCDカメラを背面側から見た外観斜視図、図3はCCDカメラを示す分解斜視図、図4はCCDカメラを示す断面図、図5はCCDカメラの撮像素子移動機構を示す斜視図、図6はCCDカメラの撮像素子移動機構を示す断面図、図7はCCDカメラの撮像素子移動機構を示す模式図である。
【0008】
図1、図2に示すように、CCDカメラ1は、外郭を形成するカメラケース2、中性子減速材を材料とし、前面部を構成するフロントパネル3、後述する撮像素子を有するカメラユニット4を備え、フロントパネル3及びカメラユニット4は、ラッチ5によってカメラケース2に着脱自在に固定されている。
【0009】
図3に示すように、フロントパネル3及びカメラユニット4は、ラッチ5を外すことで、それぞれ容易に取り外すことができる構造となっている。また、カメラユニット4には、レンズ6が固定されるとともに、電源/制御用コネクタ7と、映像用コネクタ8とが取付けられており、それらにケーブルを接続することで、カメラへの電源の供給、カメラの制御、映像信号の取り出しを行う。
【0010】
図4に示すように、カメラユニット4には、撮像素子9及びカメラ基板10が取付けられている。撮像素子9は、中性子線及びγ線を照射することで劣化する性質をもっている。また、カメラ基板10に搭載している電子部品の中にはγ線を照射することで特性が劣化するものがある。このため、放射線環境下で使用することを目的とした、本発明のCCDカメラ1では撮像素子9を中性子線及びγ線から保護し、カメラ基板10をγ線から保護する必要がある。
【0011】
このため、カメラケース2の内部には中性子減速材11〜14が取付けられている。またカメラユニット4にも撮像素子9の後ろに中性子減速材16が取付けられている。フロントパネル3も中性子減速材でできており、カメラユニット4及びフロントパネル3をカメラケース2に取付けた状態では、撮像素子9は周囲全周を中性子減速材で覆われる構造となっている。
【0012】
また、撮像素子9の周囲には、γ線遮蔽材17、19が取り付けられている。従って、撮像素子9は外部からの中性子及びγ線から保護されていることになる。
また、カメラ基板10の周囲にはγ線遮蔽材18が取付けられており、カメラ基板10をγ線から保護している。
【0013】
ところで、γ線遮蔽材19は透明とすることができないため、撮像素子9の正面方向、レンズ6からの光が入射する方向にはγ線遮蔽材を配置することができない。このため、本発明のCCDカメラ1では、電源供給時のみ撮像素子9をレンズ6の光軸上の正規の位置(図5の位置=第1の位置)に移動して撮影を行い、電源を供給していないときはγ線遮蔽材19の後ろ(第3の位置)に退避する撮像素子移動機構20を採用している。
【0014】
図5、6により撮像素子移動機構20について説明する。電源が入っていない状態では、CCD基板32はγ線遮蔽材の後ろに退避した状態にある(第3の位置)。この状態で電源が入ると、ソレノイド21とモータ22に通電され、モータ22軸の回転によってギアプレート23が回転する。ギアプレート23の突起23aとラッチ24が噛合うとギアプレート23はその位置で回転を止め、モータ22の回転はギアA25、ギアB26、ギアC27と伝わってラック28を直線運動させる。
【0015】
するとラック28に固定された駆動ピン29と円筒カム30が噛合っている為、ガイドロッド31に案内された円筒カム30がはじめ回転して、円筒カム30に固定されたCCD基板32がγ線遮蔽材の後ろから、光軸上の位置まで回転移動する(第2の位置)。
【0016】
次に駆動ピン29がスリーブ34及びスプリング35を介して円筒カム30をレンズ6方向に押し、円筒カム30はガイドロッド31に案内されて直線移動する。円筒カム30はラック28が停止する前にフランジバック調整ネジ36に当たって停止する(第1の位置)。
【0017】
ラック28はさらに移動を続け、スプリング35は駆動ピン29によってスリーブ34を介して圧縮される。ラック28が定位置まで前進すると、リミットスイッチ37によってモータ22の電流が切られ、ラック28は停止する。この状態で、撮像素子9はレンズ6の光軸上にあり、さらに、光軸方向の距離も位置決めされたことになる。
【0018】
次に、カメラユニット4の電源を切断すると、ソレノイド21の電流が切られる為、ラッチ24とギアプレート23の突起23aの噛合いが外れ、ギアプレート23は自由に回転するようになる。するとギアB26とギアC27の噛合いが外れ、ラック28はリターンスプリング38によって押し戻される。すると、円筒カム30は駆動ピン29によってレンズ6と反対方向に直線移動し(第2の位置)、次に回転移動してγ線遮蔽材19の後ろに退避する(第3の位置)。
【0019】
撮像素子移動機構の動作について、模式図でさらに詳しく説明する。
図7において、円筒カム30は円筒を平面に展開している。従って、図における、円筒カム30の上下方向の動きは実際にはガイドロッド31(図では省略)を中心とする回転運動、左右の動きはガイドロッド31に平行な方向の直線運動を示す。円筒カム30には、円筒の軸に対して斜めに形成された溝A30a、周方向及び軸平行方向に切られたL字状の溝B30bの2本の溝が切られており、それぞれ駆動ピン29、固定ピン39と嵌合している。また、ラック28は、ギアC27の回転によって左右方向に直線運動を行うものとする。
【0020】
図7(a)は、電源を供給していない状態であり、撮像素子9がγ線遮蔽材19の後ろに退避する第3の位置を示す。この状態から、ギアC27を左方向に回転させると、ラック28は左方向に直線運動する。
【0021】
すると、ラック28に固定された駆動ピン29と円筒カム30の溝A30aが噛合っている一方で、固定ピン39と溝B30bの周方向溝が噛合って円筒カム30の左方向への直線運動が制限され、溝A30aが円筒の軸に対して斜めに切られているので円筒カム30は、図の+方向に回転運動する。
【0022】
円筒カム30が回転運動して固定ピン39が、L字状の溝B30bの屈曲点まで達すると、溝B30bの軸平行方向に切られた溝により円筒カム30の回転運動が制限される一方で、左方向への直線運動が可能になるため、円筒カム30は左方向へ直線運動を始める(図7(b))。
【0023】
円筒カム30はさらに直線運動を続け、フランジバック調整ネジ36に当たって停止する(図7(c))。この状態で撮影が可能となる(第1の位置)。
【0024】
次に、ギアC27を右方向に回転させると、ラック28が右方向に直線運動を始め、円筒カム30は右方向に直線運動する(図7(d))。
【0025】
さらに、ラック28が右方向に移動すると、固定ピン39がL字状の溝B30bの屈曲点まで達し、円筒カム30は直線運動を停止すると共に−方向への回転運動を始める(図7(e))。
【0026】
円筒カム30が更に回転運動すると、固定ピン39が溝B30bの周方向溝の端まで達し、円筒カム30は回転運動を停止する(図7(f))。
【0027】
以上説明したように、本発明による撮像素子移動機構20では、円筒の軸に対して斜めに形成された溝A30a、周方向及び軸平行方向に切られたL字状の溝B30bの2本の溝の切られた円筒カム30を使用することによって、ラック28の直線移動を回転及び直線運動に変換することで、撮影時は撮像素子9をレンズ6の光軸上のγ線遮蔽材の開口部に対面する第1の位置に移動して撮影可能となり、非撮影時は、撮像素子9をレンズ6の光軸上の第2の位置に直線状に後退させた後、回転移動してγ線遮蔽材の影にあたる第3の位置に退避させる動作を単純な構造で実現している。
【0028】
実施の形態2.
図8は実施の形態2を示す図で、CCDカメラの撮像素子移動機構を示す模式図である。図に示すように、円筒カム30には、円筒の軸に対して斜めに形成された溝A30a、周方向及び軸平行方向に切られたL字状の溝B30bの2本の溝が切られており、それぞれ駆動ピン29、固定ピン39と嵌合している。
【0029】
L字状の溝B30bの屈曲点には、R31Cが形成されている。ラック28が高速で移動すると、L字状の溝B30bの屈曲点で固定ピン39が溝B30bの側壁に衝突し、衝撃が発生するが、溝の屈曲点にR31cが設けられていることにより、直線運動と回転運動の間を滑らかに繋ぐことにより衝撃を緩和することができる、という特徴がある。
【0030】
実施の形態3.
図9は実施の形態3を示す図で、CCDカメラの撮像素子移動機構を示す模式図である。図に示すように、円筒カム30には、円筒の軸に対して斜めに形成された溝A30a、周方向及び軸平行方向に切られたL字状の溝B30bの2本の溝が切られており、それぞれ駆動ピン29、固定ピン39と嵌合している。
【0031】
溝A30aには、一方の端部(ラック28が第3の位置から直線運動をして、駆動ピン29が当接する側)に、へこみ30dが設けられている。また、実施の形態2と同様、L字状の溝B30bの屈曲点にはRが形成されている。
【0032】
図9(a)は第3の位置を示す。この状態から、ギアC27を左方向に回転させると、ラック28は左方向に直線運動する。すると、円筒カム30は+方向に回転運動する。円筒カム30が回転運動して固定ピン39が溝B30bの屈曲点まで達すると、円筒カム30は左方向へ直線運動を始める(図9(b))。
【0033】
円筒カム30はさらに直線運動を続け、フランジバック調整ネジ36に当たって停止する(図9(c))。この状態で撮影が可能となる(第1の位置)。
【0034】
次に、ギアC27を右方向に回転させると、ラック28が右方向に直線運動を始め、駆動ピン29が溝A30aのへこみ30dに嵌合した状態で円筒カム30は右方向に直線運動する(図9(d))。
【0035】
さらに、ラック28が右方向に移動すると、固定ピン39がL字状の溝B30bの屈曲点まで達し、固定ピン39が溝B30bのR30cにかかって円筒カム30が回転運動を始めることにより、駆動ピン29が溝A30aのへこみ30dからはずれ、ラック28が更に右方向に直線運動することにより円筒カム30は回転運動をつづける(図(9e))。
【0036】
円筒カム30が更に回転運動すると、固定ピン39が溝B30bの端まで達し円筒カム30は回転運動を停止する(図(9f))。
【0037】
溝A30aにへこみ30dが無い場合、図9(d)の行程では、溝A30aの斜面に駆動ピン29が押しつけられた状態で円筒カム30が右方向に直線運動するため、円筒カム30が直線運動している間も円筒カム30には回転する力が加わり、固定ピン39が溝B30bの側壁に押しつけられて摩擦が発生するが、本実施の形態では駆動ピン29が溝A30aのへこみ30dに嵌合した状態で円筒カム30が直線運動するため、円筒カム30に回転する力が加わらず、行程(d)での駆動力が小さくてすむ、という特徴がある。
【0038】
【発明の効果】
この発明に係る耐放射線カメラは、撮像素子の周囲に、レンズの光軸上を除いて設けられたγ線遮蔽材と、撮影時は、撮像素子をレンズの光軸上のγ線遮蔽材の開口部に対面する第1の位置に移動し、非撮影時は、撮像素子をレンズの光軸上の第2の位置に直線状に後退させた後、回転移動してγ線遮蔽材の影になる第3の位置に退避させる撮像素子移動機構と、を備えた構成にしたので、撮像素子がγ線の影響を受けにくくした耐放射線カメラを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1を示す図で、CCDカメラを前面側から見た外観斜視図である。
【図2】実施の形態1を示す図で、CCDカメラを背面側から見た外観斜視図である。
【図3】実施の形態1を示す図で、CCDカメラを示す分解斜視図である。
【図4】実施の形態1を示す図で、CCDカメラを示す断面図である。
【図5】実施の形態1を示す図で、CCDカメラの撮像素子移動機構を示す斜視図である。
【図6】実施の形態1を示す図で、CCDカメラの撮像素子移動機構を示す断面図である。
【図7】実施の形態1を示す図で、CCDカメラの撮像素子移動機構を示す模式図である。
【図8】実施の形態2を示す図で、CCDカメラの撮像素子移動機構を示す模式図である。
【図9】実施の形態3を示す図で、CCDカメラの撮像素子移動機構を示す模式図である。
【符号の説明】
1 CCDカメラ、2 カメラケース、3 フロントパネル、4 カメラユニット、5 ラッチ、6 レンズ、7 電源/制御用コネクタ、8 映像用コネクタ、9 撮像素子、10 カメラ基板、11〜14,16 中性子減速材、17〜19 γ線遮蔽材、20 撮像素子移動機構、21 ソレノイド、22 モータ、23 ギアプレート、23a 突起、24 ラッチ、25 ギアA、26 ギアB、27 ギアC、28 ラック、29 駆動ピン、30 円筒カム、30a 溝A、30b 溝B、30c R、30d へこみ、31 ガイドロッド、32 CCD基板、33 フレーム、34 スリーブ、35 スプリング、36フランジバック調整ネジ、37 リミットスイッチ、38 リターンスプリング、39 固定ピン。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a video camera using an image sensor, and more particularly to a radiation-resistant camera having a function of protecting an image sensor from γ-rays, which is used as a television camera or a surveillance camera used in a radiation environment.
[0002]
[Prior art]
Generally, an image sensor is damaged when irradiated with fast neutrons. Therefore, in a conventional radiation-resistant camera, a high-speed neutron shielding material is arranged around the image sensor to prevent the high-speed neutrons from directly hitting the image sensor, thereby improving the life of the image sensor (for example, Patent Document 1). reference).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-321394 A
[Problems to be solved by the invention]
Conventional radiation-resistant cameras are hardly affected by high-speed neutrons because the surroundings of the image sensor are covered with high-speed neutron shielding material. In this case, there is a problem in that the image pickup element is rapidly deteriorated due to the influence of γ-rays.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to obtain a radiation-resistant camera in which an image sensor is hardly affected by gamma rays.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A radiation-resistant camera according to the present invention is a radiation-resistant camera in which the periphery of an imaging element is covered with a high-speed neutron shielding material, wherein a gamma ray shielding material provided around the imaging element except on the optical axis of the lens is provided. At the time, the image sensor is moved to the first position on the optical axis of the lens facing the opening of the γ-ray shielding material. At the time of non-imaging, the image sensor is moved straight to the second position on the optical axis of the lens. And an image pickup device moving mechanism for rotating and retreating to a third position where it is shadowed by the γ-ray shielding material.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 7 show the first embodiment. FIG. 1 is an external perspective view of a CCD camera viewed from the front side, FIG. 2 is an external perspective view of the CCD camera viewed from the back side, and FIG. FIG. 4 is a sectional view showing a CCD camera, FIG. 5 is a perspective view showing an image pickup device moving mechanism of the CCD camera, FIG. 6 is a sectional view showing an image pickup device moving mechanism of the CCD camera, and FIG. 7 is a CCD camera. FIG. 2 is a schematic diagram showing an image pickup device moving mechanism of FIG.
[0008]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0009]
As shown in FIG. 3, the
[0010]
As shown in FIG. 4, an
[0011]
For this reason, the neutron moderators 11 to 14 are mounted inside the
[0012]
In addition, γ-
A gamma
[0013]
By the way, since the γ-
[0014]
The image
[0015]
Then, since the driving
[0016]
Next, the
[0017]
The
[0018]
Next, when the power supply of the
[0019]
The operation of the image pickup device moving mechanism will be described in more detail with reference to schematic diagrams.
In FIG. 7, a
[0020]
FIG. 7A shows a state in which power is not supplied, and shows a third position where the
[0021]
Then, while the
[0022]
When the
[0023]
The
[0024]
Next, when the gear C27 is rotated rightward, the
[0025]
Further, when the
[0026]
When the
[0027]
As described above, in the imaging
[0028]
FIG. 8 shows the second embodiment and is a schematic diagram showing an image pickup device moving mechanism of a CCD camera. As shown in the figure, the
[0029]
R31C is formed at the bending point of the L-shaped groove B30b. When the
[0030]
FIG. 9 shows the third embodiment and is a schematic view showing an image pickup device moving mechanism of a CCD camera. As shown in the figure, the
[0031]
The groove A30a is provided with a
[0032]
FIG. 9A shows the third position. When the gear C27 is rotated leftward from this state, the
[0033]
The
[0034]
Next, when the gear C27 is rotated rightward, the
[0035]
Further, when the
[0036]
When the
[0037]
When there is no
[0038]
【The invention's effect】
The radiation-resistant camera according to the present invention includes a γ-ray shielding member provided around the imaging element except on the optical axis of the lens, and a γ-ray shielding member on the optical axis of the lens during imaging. It moves to the first position facing the opening, and when non-photographing, the image sensor is receded linearly to the second position on the optical axis of the lens, and then rotated to move the shadow of the γ-ray shielding material. And an image pickup device moving mechanism for retracting the image pickup device to the third position. Therefore, it is possible to obtain a radiation-resistant camera in which the image pickup device is hardly affected by γ-rays.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the first embodiment, and is an external perspective view of a CCD camera viewed from the front side.
FIG. 2 is a view showing the first embodiment, and is an external perspective view of the CCD camera viewed from the back side.
FIG. 3 shows the first embodiment, and is an exploded perspective view showing a CCD camera.
FIG. 4 shows the first embodiment, and is a cross-sectional view showing a CCD camera.
FIG. 5 is a view showing the first embodiment, and is a perspective view showing an image pickup device moving mechanism of the CCD camera.
FIG. 6 shows the first embodiment, and is a cross-sectional view showing an image pickup device moving mechanism of the CCD camera.
FIG. 7 is a view showing the first embodiment, and is a schematic view showing an image pickup device moving mechanism of the CCD camera.
FIG. 8 is a view showing the second embodiment, and is a schematic view showing an image pickup device moving mechanism of the CCD camera.
FIG. 9 shows the third embodiment and is a schematic diagram showing an image pickup device moving mechanism of a CCD camera.
[Explanation of symbols]
Claims (4)
前記撮像素子の周囲に、レンズの光軸上を除いて設けられたγ線遮蔽材と、
撮影時は、前記撮像素子を前記レンズの光軸上の前記γ線遮蔽材の開口部に対面する第1の位置に移動し、非撮影時は、前記撮像素子を前記レンズの光軸上の第2の位置に直線状に後退させた後、回転移動して前記γ線遮蔽材の影になる第3の位置に退避させる撮像素子移動機構と、
を備えたことを特徴とする耐放射線カメラ。In a radiation-tolerant camera with a high-speed neutron shielding material surrounding the image sensor,
Around the image sensor, a γ-ray shielding material provided except on the optical axis of the lens,
At the time of photographing, the image sensor is moved to a first position on the optical axis of the lens facing the opening of the γ-ray shielding material, and at the time of non-photographing, the image sensor is moved along the optical axis of the lens. An image pickup device moving mechanism that linearly retreats to the second position, and then rotates and retreats to a third position that becomes a shadow of the γ-ray shielding material;
A radiation resistant camera comprising:
駆動装置により駆動されて直線運動し、駆動ピンが固定されたラックと、
固定ピンが設けられたフレームと、
前記撮像素子が固定され、前記駆動ピンと嵌合し円筒の軸に対して斜めに形成された溝A、及び前記固定ピンと嵌合し周方向及び軸平行方向に切られたL字状の溝Bが切られた円筒カムと、
前記円筒カムを直線及び回転方向に案内するガイドロッドと、
を備え、前記第3の位置から前記ラックが直線運動を開始すると、前記固定ピンと前記L字状の溝Bの周方向部分が嵌合して直線運動を制限し、前記駆動ピンが前記溝A内で摺動して前記円筒カムが回転運動し、前記固定ピンが前記L字状の溝Bの屈曲点まで達すると前記第2の位置に達し、その後前記L字状の溝Bの軸平行方向部分が前記固定ピンにより直線運動して前記第1の位置に達して撮影可能状態となることを特徴とする請求項1に記載の耐放射線カメラ。The imaging device moving mechanism,
Driven by a driving device, linearly moved, and a rack to which a driving pin is fixed;
A frame provided with fixing pins,
A groove A to which the image pickup device is fixed and which is fitted to the drive pin and formed obliquely with respect to a cylindrical axis, and an L-shaped groove B which is fitted to the fixed pin and cut in a circumferential direction and an axis parallel direction. And a cylindrical cam with
A guide rod for guiding the cylindrical cam in a straight line and a rotating direction;
When the rack starts linear movement from the third position, the fixing pin and the circumferential portion of the L-shaped groove B are fitted to limit the linear movement, and the drive pin is When the fixed cam reaches the bending point of the L-shaped groove B, it reaches the second position. 2. The radiation hardened camera according to claim 1, wherein a directional portion is linearly moved by the fixing pin and reaches the first position to be in a photographable state. 3.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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