JP2011018967A - 耐放射線カメラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CCD部γ線遮蔽構造21は、CCDモジュール28を格納する有底筒状の内筒26と、内筒26に固定される内筒ふた24と、内筒26の外周面に摺動自在に外挿される筒状の外筒25と、外筒25の内筒ふた24側に固定されてレンズマウントとなる外筒ふた23とからなる。これら各部をγ線遮蔽材で形成し、外筒ふた23と内筒ふた24はレンズ7の光軸上に開口部23a,24aを設ける。更に、内筒26の底部外側には、外筒25に対して内筒26を摺動させて、CCDモジュール28の位置を移動させるためのフランジバック調整ネジ38、スプリング42等を取り付ける。
【選択図】図4
Description
CCD206の周囲は、前方(即ちレンズ201側)を除いて、γ線遮蔽材203,204,205で覆われている。また、電子冷却素子208で発生する熱は、放熱ブロック209、熱伝導シート210、γ線遮蔽材205,204,203を経由して外部へ放熱される。
ただし、カメラユニットには、耐放射線性能を向上させるためのγ線遮蔽材及び中性子遮蔽材、これらの部品を保持するためのフレーム、信号及び電源入出力のためのコネクタ及びケーブルが含まれているが、実際に放射線により損傷を受ける部分はその中の一部の電子部品に限られ、その中でも特にCCDはγ線及び中性子線により損傷を受けやすい。従って、放射性廃棄物の量を削減する観点からすれば、カメラユニットごと交換するのではなく、カメラユニットを分解してその中のCCDのみ交換し、他の部品は再利用することが好ましい。そこで、図11及び図12に示すカメラユニットは、CCD206を搭載したCCD基板207を交換することができる構造となっている。
また、図13の構造例では、CCD基板207を交換するためにカメラユニットの前側を略完全に分解する必要があり、手間がかかってしまう。そのため、CCD基板207が損傷を受けた場合でも部品交換を行わず、カメラユニット全体を廃棄して新たなカメラユニットに交換していた。このため、再利用可能な部品もカメラユニットごと放射性廃棄物になってしまう問題は解消されない。
図1は、この発明の実施の形態1に係る耐放射線カメラを示し、図1(a)は側面図、図1(b)は正面図、図1(c)は後面図である。図2は、図1に示す耐放射線カメラの分解斜視図である。図3は、耐放射線カメラを図1(b)のAA線に沿って切断した断面図であり、そのうちのCCD部γ線遮蔽構造21を拡大した断面図を図4に示す。また、CCDモジュール(CCD部)28の分解斜視図を図5に示し、CCD部γ線遮蔽構造21の分解斜視図を図6に示す。
図1及び図2に示すように、本実施の形態1の耐放射線カメラは、前面カバー1と、レンズケース2と、前面カバー側キャッチクリップ3と、本体ケース4と、本体側キャッチクリップ5と、カメラ側キャッチクリップ6と、カメラユニットを備える。カメラユニットは、レンズ7と、CCD部γ線遮蔽構造21と、カメラ部8と、取っ手9とからなる。先立って説明した従来の耐放射線カメラと同様に、このカメラユニットも、カメラ側キャッチクリップ6をキャッチクリップ受け6aから外し、取っ手9をもって本体ケース4から引き出すことで、容易に取り外すことができる。
また、カメラ部8の内部にはカメラ側中性子遮蔽材15、カメラ基板部γ線遮蔽材16,17が取り付けられている。また、CCD(CCD素子)22を含むCCDモジュール28は、CCD部γ線遮蔽構造21の内部に格納されている。
従って、前面カバー1、レンズケース2及び本体ケース4からなるケース内に、カメラユニットを収めた状態では、CCD22は全周を中性子遮蔽材及びγ線遮蔽材に囲まれ、カメラ基板20はγ線遮蔽材に囲まれた状態となる。
CCDモジュール28とカメラ基板20(図2に示す)とはフラットケーブル29によって電気的に接続されており、このフラットケーブル29はゴム等の弾性体を素材とする栓30によって保持されている。また、CCDモジュール28と内筒26の底面との間には、シリコーン等を素材とする熱伝導シート37が敷かれている。
なお、放熱ブロック36は、銅等の熱伝導性の高い物質を素材とする。この放熱ブロック36は、内筒26の底面に敷かれた熱伝導シート37上に設置される。そして、CCD22を冷却する電子冷却素子35で発生する熱は、放熱ブロック36、熱伝導シート37、内筒26及び外筒25を経由して外部に伝達される。
先ず、本体ケース4からカメラユニットを取り出し、更に、カメラユニットからレンズ7を外した状態にする。この状態から、図7に示すように、ネジ43を外して外筒25から外筒ふた23を取り外し、更に、ネジ44を外して内筒26から内筒ふた24を取り外す。続いて、カメラ側中性子遮蔽材15をカメラ部8から引き抜いて内筒26底面を露出させて(図7では図示省略)、内筒26底面側から栓30を取り出し、内筒26上面側にCCDモジュール28を引き出す。そして、フラットケーブル29をCCD基板34のコネクタ34aから取り外せば、CCDモジュール28を取り出すことができる。
上記実施の形態1において、電子冷却素子35で発生する熱を外部に伝達するためには、放熱経路上の電子冷却素子35、放熱ブロック36、熱伝導シート37及び内筒26を密着させて熱伝導率を向上させる必要があり、そのためには熱伝導シート37を圧縮する必要がある。熱伝導シート37を圧縮すると、この圧縮力と同じ大きさの力を電子冷却素子35が反力として受ける。電子冷却素子35が受ける圧縮力を低減するためには、熱伝導シート37の硬度を下げるのが効果的だが、熱伝導シート37の硬度を下げると、例えば光学フィルタ31を前方から押されたときに熱伝導シート37が圧縮されるとそのまま圧縮状態から復元しなくなり、CCD22の位置が後方に下がったままになってしまう場合がある。そこで、本実施の形態2の耐放射線カメラは、この問題を解決するために、上記実施の形態1の構成に改良を加えた構成にする。
図8に示す実施の形態2のCCD部γ線遮蔽構造21では、放熱ブロック36の熱伝導シート37対向面に穴部36aを形成し、かつ、熱伝導シート37にも穴部を形成して、ここにスプリング(付勢部材)46を挿入している。図8ではスプリング46としてコイルスプリングを用いる。このスプリング46が、放熱ブロック36ごとCCDモジュール28を内筒ふた24側に付勢するため、開口部24aに嵌合している光学フィルタ31が前方から押された場合でも元の位置に押し戻され、結果としてCCD22が正規の位置に保たれる。
なお、熱伝導シート37が柔らかい場合には、スプリング46が熱伝導シート37に食い込んで内筒26に接触するので、熱伝導シート37に穴部を形成しなくてもよい。
Claims (5)
- CCD部を内部に格納してγ線から遮蔽するCCD部γ線遮蔽構造を備える耐放射線カメラであって、
前記CCD部γ線遮蔽構造は、
γ線遮蔽材で構成され、前記CCD部を格納する有底筒状の内筒と、
γ線遮蔽材で構成され、前記内筒に固定される内筒ふたと、
γ線遮蔽材で構成され、前記内筒の外周面に摺動自在に外挿される筒状の外筒と、
γ線遮蔽材で構成され、前記外筒の前記内筒ふた側に固定されてレンズマウントとなる外筒ふたと、
前記内筒ふた及び前記外筒ふたそれぞれの、レンズの光軸上に形成された開口部とを有し、
前記内筒の底部外側には、前記外筒に対して前記内筒を摺動させて、前記CCD部の位置を移動させるフランジバック調整部を有することを特徴とする耐放射線カメラ。 - CCD部γ線遮蔽構造の内筒に格納されるCCD部は、
CCD素子を搭載したCCD基板と、
前記CCD基板の内筒ふた側を向く面に取り付けられる光学フィルタと、
前記CCD基板の前記内筒ふた側を向く面とは反対の面に接着され、前記CCD基板から電源を供給される電子冷却素子と、
前記電子冷却素子に接着されて、前記電子冷却素子の熱を伝達するための放熱ブロックとを有し、
前記CCD部γ線遮蔽構造は、
前記内筒の底部内側に固着され、前記放熱ブロックに密着する熱伝導シートを有することを特徴とする請求項1記載の耐放射線カメラ。 - フランジバック調整部は、CCD部γ線遮蔽構造を取り付けるプレートと内筒の底部外側との間に挿入され、当該内筒を外筒ふた側に付勢するスプリングと、
一端部が前記内筒の底部にネジ勘合し、他端部が回転することにより前記内筒を外筒内で摺動させるフランジバック調整ネジとを有することを特徴とする請求項1または請求項2記載の耐放射線カメラ。 - 内筒と外筒の摺動面には、熱伝導性物質が塗布されることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の耐放射線カメラ。
- 放熱ブロックの熱伝導シート側に穴部を設けて付勢部材を挿入し、
前記付勢部材は、前記放熱ブロックごとCCD部を内筒ふた側に付勢することを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の耐放射線カメラ。
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