JP2006287723A

JP2006287723A - Ｃｃｔｖカメラ装置

Info

Publication number: JP2006287723A
Application number: JP2005106421A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tamura; 聡田村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】放射線劣化が発生しても画質劣化を抑制する。
【解決手段】検出回路１４は撮像素子１２の放射線劣化による出力値を検出し、データメモリ１５には放射線劣化による耐放射線限度データを格納している。比較器１６は検出回路１４により検出される出力値とデータメモリ１５に格納されている耐放射線限度データとを比較し差分量を算出し、制御回路１７は比較器１６により算出された差分量に基づき撮像素子１２を冷却する冷却素子１８への電流を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は放射線環境下で使用されるＣＣＴＶ（Closed-Circuit Television）カメラ装置に関するものである。

例えば特許文献１に示す従来のＣＣＴＶカメラ装置は、被写体を撮像するレンズと、レンズにより集光された光を電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子の出力から出力値を検出する検出回路と、耐放射線限度データを格納するデータメモリと、検出回路により検出される出力値とデータメモリに格納される耐放射線限度データとを比較し交換時期判定信号を出力する比較器とを備えたものである。

特開２００４−７４５３号公報（段落番号０００９、図１）

従来のＣＣＴＶカメラ装置は以上のように構成されているので、装置がγ線や中性子線等の放射線環境下で使用されると、放射線遮蔽材等が挿入できない撮像素子が放射線の影響を受け易く放射線劣化が発生し、放射線劣化により交換時期判定信号が出力されても、被写体が稼動中のために所定の時期になるまで装置の交換や修理ができず、放射線劣化による画質劣化の状態のまま、装置を使用せざるを得ないという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、放射線劣化が発生する状態になっても、出力される映像信号の画質劣化を抑制することができると共に、装置の交換や修理の時期を先に延長させることができるＣＣＴＶカメラ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るＣＣＴＶカメラ装置は、被写体からの光を電気信号に変換する撮像素子を備えて放射線環境下で使用されるものにおいて、上記撮像素子の放射線劣化による出力値を検出する検出回路と、放射線劣化による耐放射線限度データを格納しているデータメモリと、上記検出回路により検出される出力値と上記データメモリに格納されている耐放射線限度データとを比較し差分量を算出する比較器と、該比較器により算出された差分量に基づき上記撮像素子を冷却する冷却素子への電流を制御する制御回路とを備えたものである。

この発明によれば、放射線劣化が発生する状態になっても、周囲温度に依存して発生する放射線劣化による映像信号の画質劣化を抑制することができると共に、装置の交換や修理の時期を先に延長させることができるという効果が得られる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるＣＣＴＶカメラ装置を含むＣＣＴＶカメラシステムの構成を示すブロック図である。
図１において、ＣＣＴＶカメラシステムはＣＣＴＶカメラ装置１及び監視装置２を備えている。

また、図１において、ＣＣＴＶカメラ装置１は、被写体を撮像するレンズ１１、レンズ１１からの光信号を電気信号に変換する撮像素子１２、撮像素子１２からの電気信号である映像信号を処理する映像信号処理回路１３、撮像素子１２からの放射線劣化による出力値である暗電流の波高値を検出する検出回路１４、予め設定されている耐放射線限度データとしての暗電流の波高値の限度値を格納しているデータメモリ１５、データメモリ１５に格納されている暗電流の波高値の限度値と検出回路１４により検出された暗電流の波高値との差分量を算出して交換時期判定信号を出力する比較器１６、比較器１６により算出された差分量に基づき冷却素子１８に供給する電流量を制御する制御回路１７及び制御回路１７の制御により撮像素子１２を冷却する冷却素子１８を備えている。

さらに、監視装置２は、ＣＣＴＶカメラ装置１のレンズ１１の絞りを制御するレンズ制御装置２１、映像信号処理回路１３からの映像信号をモニタするモニタテレビ２２及び比較器１６からの交換時期判定信号を受けて機器交換要求表示を行う表示器２３を備えている。

次に動作について説明する。
まず撮像素子１２の放射線劣化について説明する。
ＣＣＴＶカメラ装置１がγ線や中性子線等の放射線環境下で使用されると、放射線遮蔽材等が挿入できない撮像素子１２が放射線の影響を受け易く放射線劣化が発生する。撮像素子１２の放射線劣化は素子内部の暗電流の増加という形で現れ、放射線劣化が大きく暗電流が大きいほど撮像素子１２の出力信号の波高値は高くなる。

図２は撮像素子１２の暗電流の波高値の温度特性を示す図である。撮像素子１２の暗電流は周囲温度に依存し、図２に示すように温度が高いほど波高値は大きくなる。暗電流が増えすぎた場合には、撮像素子１２の光電変換された映像信号との比率が大きくなり、映像信号処理回路１３より出力されモニタテレビ２２に表示される映像は白っぽい映像となり、ある限界値を超えると真っ白な映像となる。通常、撮像素子１２の暗電流が小さく撮像素子１２に光信号が入射されていない場合の暗電流の波高値は低いが、周囲温度が高くなると、被写体からの光信号が入射されていない場合でも、撮像素子１２の暗電流の波高値は高くなる。

次にＣＣＴＶカメラ装置１の起動時の機器交換を要求する動作について説明する。
ＣＣＴＶカメラ装置１の電源が投入されると、監視装置２のレンズ制御装置２１は所定期間レンズ１１の絞りを閉じて被写体からの光信号を遮蔽する。また、制御回路１７は冷却素子１８の起動を所定期間遅延させ、周囲温度の状態のままで撮像素子１２を動作させる。

検出回路１４は撮像素子１２から暗電流の波高値を検出する。比較器１６は、データメモリ１５に格納されている暗電流の波高値の限度値と、検出回路１４により検出された暗電流の波高値を比較してその差分量を算出し、検出回路１４により検出された暗電流の波高値がデータメモリ１５に格納されている暗電流の波高値の限度値より大きい場合には、交換時期判定信号を監視装置２の表示器２３に出力する。表示器２３は交換時期判定信号により機器交換を要求する表示を行う。

次に撮像素子１２の放射線劣化を改善するための冷却素子１８の温度制御について説明する。
制御回路１７は比較器１６により算出された差分量に基づき冷却素子１８に供給する電流量を調整する。すなわち、差分量が小さいときには、検出回路１４により検出された暗電流の波高値が大きいので、制御回路１７は、冷却素子１８に供給する電流量を多くして冷却素子１８により撮像素子１２を冷却し、撮像素子１２の暗電流を減少させることにより画質劣化を軽減させる。このとき、比較器１６は交換時期判定信号の出力を停止する。
一方、差分量の値が大きいときには、検出回路１４が検出する暗電流の波高値が小さく画質劣化が発生していないので、制御回路１７は冷却素子１８に供給する電流量を削減し消費電力を抑制する。

以上のように、この実施の形態１によれば、放射線劣化が発生する状態になっても、撮像素子１２の放射線劣化による出力値である暗電流の波高値の増加に基づき撮像素子１２を冷却することにより、周囲温度に依存して発生する暗電流の増加による映像信号の画質劣化を抑制することができると共に、装置の交換や修理の時期を先に延長させることができるという効果が得られる。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２によるＣＣＴＶカメラ装置を含むＣＣＴＶカメラシステムの構成を示すブロック図であり、上記実施の形態１の図１におけるＣＣＴＶカメラ装置１における検出回路１４、データメモリ１５及び比較器１６を、それぞれ検出回路１４Ａ、データメモリ１５Ａ及び比較器１６Ａに置き換えたもので、その他の構成は図１と同じである。

上記実施の形態１では撮像素子１２の放射線劣化による出力値である暗電流の波高値の増加による画質劣化を抑制しているが、この実施の形態２では撮像素子１２の放射線劣化による出力値である画素欠陥による白キズ数増加の画質劣化を抑制するものである。撮像素子１２の放射線劣化は画素欠陥による白キズ発生という形でも現れ、劣化が大きいほど白キズ数が多くなる。

図４は撮像素子１２の画素欠陥による白キズ数温度特性を示す図である。撮像素子１２の画素欠陥は周囲温度に依存し、図４に示すように温度が高いほど白キズ数は多くなる。撮像素子１２の白キズ数が増えすぎた場合には、映像信号処理回路１３より出力されモニタテレビ２１に表示される映像は画質劣化の大きい映像となる。

図３において、検出回路１４Ａは撮像素子１２からの放射線劣化による出力値である白キズ数を検出し、データメモリ１５Ａには予め設定されている耐放射線限度データとしての白キズ数の限度値を格納している。比較器１６Ａはデータメモリ１５に格納されている白キズ数の限度値と検出回路１４により検出された白キズ数との差分量を算出して交換時期判定信号を出力する。

次に動作について説明する。
まず撮像素子１２の放射線劣化について説明する。
ＣＣＴＶカメラ装置１がγ線や中性子線等の放射線環境下で使用されると、放射線遮蔽材等が挿入できない撮像素子１２が放射線の影響を受け易く放射線劣化が発生する。撮像素子１２の放射線劣化は素子内部の画素欠陥による白キズ発生いう形で現れ、放射線劣化が大きく画素欠陥が多いほど撮像素子１２の白キズ数は多くなる。

検出回路１４Ａは撮像素子１２から画素欠陥による白キズ数を検出する。比較器１６Ａは、データメモリ１５Ａに格納されている白キズ数の限度値と、検出回路１４Ａにより検出された白キズを比較してその差分量を算出し、検出回路１４Ａにより検出された白キズ数がデータメモリ１５Ａに格納されている白キズ数の限度値より大きい場合には、交換時期判定信号を監視装置２の表示器２３に出力する。表示器２３は交換時期判定信号により機器交換を要求する表示を行う。

次に撮像素子１２の放射線劣化を改善するための冷却素子１８の温度制御について説明する。
制御回路１７は比較器１６Ａにより算出された差分量に基づき冷却素子１８に供給する電流量を調整する。すなわち、差分量が小さいときには、検出回路１４Ａにより検出された白キズ数が多いので、制御回路１７は冷却素子１８に供給する電流量を多くして冷却素子１８により撮像素子１２を冷却し、撮像素子１２の白キズ数を減少させることにより画質劣化を軽減させる。このとき、比較器１６Ａは交換時期判定信号の出力を停止する。一方、差分量の値が大きいときには、検出回路１４Ａにより検出された白キズ数が少なく画質劣化が発生していないので、制御回路１７は冷却素子１８に供給する電流量を削減し消費電力を抑制する。

以上のように、この実施の形態２によれば、放射線劣化が発生する状態になっても、撮像素子１２の放射線劣化による出力値である白キズ数の増加に基づき撮像素子１２を冷却することにより、周囲温度に依存して発生する白キズ数の増加による映像信号の画質劣化を抑制することができると共に、装置の交換や修理の時期を先に延長させることができるという効果が得られる。

この発明の実施の形態１によるＣＣＴＶカメラ装置の構成を示すブロック図である。撮像素子の暗電流の波高値の温度特性を示す図である。この発明の実施の形態２によるＣＣＴＶカメラ装置の構成を示すブロック図である。撮像素子の画素欠陥による白キズ数温度特性を示す図である。

符号の説明

１ＣＣＴＶカメラ装置、２監視装置、１１レンズ、１２撮像素子、１３映像信号処理回路、１４，１４Ａ検出回路、１５，１５Ａデータメモリ、１６，１６Ａ比較器、１７制御回路、１８冷却素子、２１レンズ制御装置、２２モニタテレビ、２３表示器。

Claims

被写体からの光を電気信号に変換する撮像素子を備えて放射線環境下で使用されるＣＣＴＶカメラ装置において、
上記撮像素子の放射線劣化による出力値を検出する検出回路と、
耐放射線限度データを格納しているデータメモリと、
上記検出回路により検出される出力値と上記データメモリに格納されている耐放射線限度データとを比較し差分量を算出する比較器と、
該比較器により算出された差分量に基づき上記撮像素子を冷却する冷却素子への電流を制御する制御回路とを備えたことを特徴とするＣＣＴＶカメラ装置。
検出回路は撮像素子の暗電流の波高値を検出し、
データメモリは耐放射線限度データとして暗電流の波高値の限度値を格納し、
比較器は上記検出回路により検出された暗電流の波高値と上記データメモリに格納されている暗電流の波高値の限度値を比較して差分量を算出することを特徴とする請求項１記載のＣＣＴＶカメラ装置。
検出回路は撮像素子の白キズ数を検出し、
データメモリは耐放射線限度データとして白キズ数の限度値を格納し、
比較器は上記検出回路により検出された白キズ数と上記データメモリに格納されている白キズ数の限度値を比較して差分量を算出することを特徴とする請求項１記載のＣＣＴＶカメラ装置。