JP5851701B2 - Camera device for monitoring under radiation environment - Google Patents

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洋伸 小野
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Description

本発明は、放射性環境下の空間内の状況確認や警備の目的で画像撮影する監視カメラ装置に関し、特に放射線を遮断する壁に取り付けられて、その壁によって遮蔽された放射線環境下の室内を外部から監視するのに好適な放射線環境下監視用カメラ装置に関する。   The present invention relates to a surveillance camera device that captures an image for the purpose of checking the situation in a space in a radioactive environment or for security purposes, and in particular, is attached to a wall that blocks radiation and shields the room in a radiation environment that is shielded by the wall from the outside The present invention relates to a camera device for monitoring under a radiation environment suitable for monitoring.

原子力利用において、プルトニウムで燃料を作り、これを従来の熱中性子炉で燃料の一部として使ういわゆるプルサーマル化が進む状況において、使用済の高レベル放射性燃料集合体の安全の確認とその記録は各移送過程においても重要な課題である。現在、この確認記録システムは、IAEA(世界原子力機構)にて構築された光学監視システムにより遂行されている。専用の耐放射線カメラにより、その状態が刻時撮影され、映像信号に変換された後、監視記録装置に送り込まれ保管されている。   In the use of nuclear power, fuel is made of plutonium and used as part of the fuel in conventional thermal neutron reactors. This is also an important issue in the transfer process. Currently, this confirmation recording system is implemented by an optical monitoring system constructed by IAEA (World Atomic Energy Agency). The state is photographed by a dedicated radiation-resistant camera and converted into a video signal, which is then sent to a monitoring and recording device for storage.

この目的に使用されている従来の放射線環境下監視用カメラ装置の一例を図5に示す。
高レベル放射性廃棄物等が貯蔵された倉庫等の放射性環境下にある空間は、放射線遮蔽壁30で区画されている。この放射線遮蔽壁30を貫通するよう同遮蔽壁30に円筒形の保護ケース1が埋め込まれている。
An example of a conventional camera device for monitoring under a radiation environment used for this purpose is shown in FIG.
A space in a radioactive environment such as a warehouse in which high-level radioactive waste or the like is stored is partitioned by a radiation shielding wall 30. A cylindrical protective case 1 is embedded in the shielding wall 30 so as to penetrate the radiation shielding wall 30.

この保護ケース1の先端面は、取付ボルト6により取り付けられた耐放射線ガラス5で覆われている。この耐放射線ガラス5は、放射線を遮断し、光を透過する透明ガラス板である。この耐放射線ガラス5で覆われた保護ケース1の先端部に2つのカメラ2、3がカメラ支持台4に固定して設けられており、これらカメラ2、3により、耐放射線ガラス5を通して放射線遮蔽壁30に覆われたその内側空間に存在する撮影対象物が撮影される。   The front end surface of the protective case 1 is covered with a radiation resistant glass 5 attached with a mounting bolt 6. The radiation resistant glass 5 is a transparent glass plate that blocks radiation and transmits light. Two cameras 2 and 3 are fixed to the camera support 4 at the tip of the protective case 1 covered with the radiation-resistant glass 5, and these cameras 2 and 3 shield the radiation through the radiation-resistant glass 5. A subject to be photographed existing in the inner space covered with the wall 30 is photographed.

保護ケース1の中のカメラ2、3の後方には、幾重にも放射線を遮蔽するための遮蔽体7、8が設けられている。遮蔽体7、8は、遮蔽する放射線に対する特性に応じて材料が異なるものが幾重にも設けられており、保護ケース1の先端部から後端部にいくに従って放射線が次第に減衰する。保護ケース1の中にはγ線検出器9と中性子線検出器10とが内蔵され、前記遮蔽体7、8で減衰される放射線の監視が行われる。   Shields 7 and 8 are provided behind the cameras 2 and 3 in the protective case 1 to shield radiation. The shields 7 and 8 are provided with multiple layers of different materials depending on the characteristics with respect to the radiation to be shielded, and the radiation gradually attenuates from the front end portion to the rear end portion of the protective case 1. In the protective case 1, a γ-ray detector 9 and a neutron beam detector 10 are incorporated, and radiation attenuated by the shields 7 and 8 is monitored.

前記カメラ2、3に接続されたリード線は、保護ケース1の内側をスパイラル状に配線されることにより、放射線のストリーミング現象を回避しながら保護ケース1の後方端部に設けられたコネクタ11に接続されている。さらにカメラ2、3は、コネクタ11と接続したコネクタ12を介してケーブル配線14に接続され、このケーブル配線14により、前記カメラ2、3で撮影された映像信号が図示してない監視記録装置に送信され、保管される。   The lead wires connected to the cameras 2 and 3 are connected to the connector 11 provided at the rear end of the protective case 1 while avoiding the streaming phenomenon of radiation by being wired spirally inside the protective case 1. It is connected. Further, the cameras 2 and 3 are connected to the cable wiring 14 via the connector 12 connected to the connector 11, and the video signal captured by the cameras 2 and 3 is connected to the monitoring recording device (not shown) by the cable wiring 14. Sent and stored.

このような従来の放射線環境下監視用カメラ装置では、前記カメラ2、3として、放射線に対して耐性の高いアナログ式撮像管を使用したものが使用され、それに応じて視野角の狭いレンズが取り付けられている。そして視野角の狭いレンズにより、より広範囲の撮影をする目的から、現状では2台或いはそれ以上のカメラ2、3を異な方向に向けて設置し、撮影をしている。   In such a conventional camera device for monitoring in a radiation environment, the cameras 2 and 3 that use an analog imaging tube having high resistance to radiation are used, and a lens with a narrow viewing angle is attached accordingly. It has been. For the purpose of shooting a wider range with a lens having a narrow viewing angle, at present, two or more cameras 2 and 3 are installed in different directions for shooting.

しかしながら、視野角の狭いレンズを使用した前記カメラ2、3を使用した前記従来のカメラ装置では、例えば図6に示すように、監視を必要とするエリアsに対し、向きが異なる複数台のカメラ2、3で撮影したとしても、カバー出来る視界に限度がある。また、アナログ式の撮像管のため、撮影した画像の解像度が低く、しかもカラー撮影が出来ないため、細かい画像の判別が困難であった。撮影された映像信号は装置の遮蔽体を介し、出力ケーブルにより画像が送信されるが、放射線のストリーミング現象により配管等の近傍で放射線漏れの現象が発生する可能性を有している。   However, in the conventional camera device using the cameras 2 and 3 using a lens with a narrow viewing angle, for example, as shown in FIG. 6, a plurality of cameras having different directions with respect to an area s requiring monitoring. Even if you shoot with 2 or 3, there is a limit to the field of view that can be covered. In addition, since the image pickup tube is an analog type, the resolution of the photographed image is low and color photography cannot be performed, so that it is difficult to distinguish a fine image. The captured video signal is transmitted through an output cable through a shield of the apparatus, but there is a possibility that a radiation leakage phenomenon may occur in the vicinity of a pipe or the like due to a streaming phenomenon of radiation.

また、使用するカメラ2、3は、耐放射線を有した特殊な構造である為、高価なカメラを必要としている。にも拘わらず、カメラ2、3が常時高レベルの放射線環境下に常設されているため、放射性劣化が進み、カメラは年1回程の定期点検時に交換修理を実施する必要がある。しかし、カメラ2、3は保護ケース1内の遮蔽体7、8より先の部分に装着されているため、放射線の被曝無しに交換することが極めて困難である。   Moreover, since the cameras 2 and 3 to be used are special structures with radiation resistance, an expensive camera is required. Nevertheless, since the cameras 2 and 3 are always installed in a high-level radiation environment, the radioactive deterioration has progressed, and the camera needs to be replaced and repaired at a regular inspection once a year. However, since the cameras 2 and 3 are attached to the portions ahead of the shields 7 and 8 in the protective case 1, it is extremely difficult to replace the cameras 2 and 3 without exposure to radiation.

特開2008−76370号公報JP 2008-76370 A 特開2003−163941号公報JP 2003-163941 A 特開2003−131136号公報JP 2003-131136 A 特開平11−191855号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-191855

本発明は、前記のような撮像管を使用したカメラを保護ケースの先端部に配置した従来の放射線環境下監視用カメラ装置における課題に鑑み、カメラの放射線劣化を抑えることが出来、これによりカメラとしてCCDイメージセンサ(Charge Coupled Device Image Sensor) やCMOSイメージセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)等の固体撮像素子を使用したものを利用することが出来、さらにレンズとして視野角の広いレンズを使用して広範囲なエリアの撮影を可能とするものである。   The present invention can suppress radiation deterioration of a camera in view of the problems in the conventional camera device for monitoring in a radiation environment in which a camera using an imaging tube as described above is arranged at the tip of a protective case. Can use a solid-state image sensor such as a CCD image sensor (Charge Coupled Device Image Sensor) or a CMOS image sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor), and use a lens with a wide viewing angle as a lens. In this way, a wide area can be photographed.

本発明では、前記の目的を達成するため、放射線遮蔽壁30を貫通して埋め込まれた保護ケース1の中の遮蔽体7、8の前方にレンズ15のみを配置し、カメラ17は同保護ケース1の中の遮蔽体7、8より後方に配置した。そしてレンズ15とカメラ17とをリレーレンズ16を介して光学的に接続した。これにより、カメラ17の放射線劣化を抑え、カメラ17の撮像素子としてCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等の固体撮像素子を使用することを可能とし、さらにレンズ15として視野角の広いレンズの使用を可能とした。   In the present invention, in order to achieve the above object, only the lens 15 is disposed in front of the shields 7 and 8 in the protective case 1 embedded through the radiation shielding wall 30, and the camera 17 has the same protective case. 1 is arranged behind the shields 7 and 8 in 1. The lens 15 and the camera 17 were optically connected via the relay lens 16. Thereby, radiation deterioration of the camera 17 can be suppressed, a solid-state image sensor such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor can be used as the image sensor of the camera 17, and a lens with a wide viewing angle can be used as the lens 15. It was.

すなわち、本発明による放射線環境下監視用カメラ装置は、レンズ15と、このレンズ15を通して画像を撮影するカメラ17と、このカメラ17、18の撮像素子にレンズ15を通して画像を結ぶようにレンズ15とカメラ17の撮像素子とを光学的に接続する長尺なリレーレンズ16とを有する。   That is, the camera device for monitoring in a radiation environment according to the present invention includes a lens 15, a camera 17 that captures an image through the lens 15, and a lens 15 that connects the image through the lens 15 to the imaging elements of the cameras 17 and 18. It has a long relay lens 16 that optically connects the image sensor of the camera 17.

さらにこのような放射線環境下監視用カメラ装置を使用し、これを放射線遮蔽壁30を貫通するように設置した保護ケース1の中に収め、放射線を遮断し、光を透過する耐放射線ガラス5で覆われた保護ケース1の先端部にて同耐放射線ガラス5のみを通して撮影エリアに向けレンズ15を配置し、保護ケース1の中のレンズ15の後方に放射線を遮蔽する遮蔽体7、8を設け、カメラ17、18をプリズムボックス19を介してリレーレンズ16に装着することにより、同リレーレンズ16の光軸からずれた位置に配置すると共に、保護ケース1の中の遮蔽体7、8の後方に配置し、リレーレンズ16を保護ケース1の中の遮蔽体7、8を貫通するよう設けた。 Furthermore, using such a camera device for monitoring in a radiation environment, this is housed in a protective case 1 installed so as to penetrate the radiation shielding wall 30, and is shielded by radiation resistant glass 5 that blocks radiation and transmits light. A lens 15 is arranged toward the imaging area through only the radiation-resistant glass 5 at the tip of the covered protective case 1, and shields 7 and 8 for shielding radiation are provided behind the lens 15 in the protective case 1. The cameras 17 and 18 are mounted on the relay lens 16 via the prism box 19 so that the cameras 17 and 18 are disposed at positions shifted from the optical axis of the relay lens 16 and behind the shields 7 and 8 in the protective case 1. The relay lens 16 is provided so as to penetrate the shields 7 and 8 in the protective case 1.

レンズ15としては、焦点距離が短いため、撮影最短距離が短く、視野角が広く、被写界深度が深い広角レンズ、具体的には魚眼レンズ等の超広角レンズを使用する。これにより、広い範囲を撮影することが可能である。そしてこの広角レンズであるレンズ15を通して入射した光は、リレーレンズ16を通して後方に屈折、誘導し、レンズ15の焦点距離より遙かに後方で焦点が結ぶように光学的に設計される。具体的には、カメラ17に内蔵した撮像素子で焦点が合うように光学的に設計される。   As the lens 15, a wide-angle lens with a short focal distance, a shortest shooting distance, a wide viewing angle, and a large depth of field, specifically, a super-wide-angle lens such as a fish-eye lens is used. Thereby, it is possible to photograph a wide range. The light that has entered through the lens 15, which is a wide-angle lens, is refracted and guided backward through the relay lens 16, and optically designed so that the focal point is far behind the focal length of the lens 15. Specifically, it is optically designed so that the image sensor built in the camera 17 is in focus.

レンズ15のみを保護ケース1の中の遮蔽体7、8の前方に配置し、リレーレンズ16を保護ケース1の中の遮蔽体7、8を貫通するよう設け、カメラ17は、保護ケース1の中の遮蔽体7、8の後方に配置するので、遮蔽体7、8で放射線が十分減衰されたエリアにカメラ17を配置することが出来る。それ故、カメラ17としては、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等の固体撮像素子を使用したものを使用することが出来る。   Only the lens 15 is disposed in front of the shields 7 and 8 in the protective case 1, and the relay lens 16 is provided so as to penetrate the shields 7 and 8 in the protective case 1. Since it arrange | positions behind the shields 7 and 8 in the inside, the camera 17 can be arrange | positioned in the area where the radiation was fully attenuated by the shields 7 and 8. Therefore, as the camera 17, a camera using a solid-state image sensor such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor can be used.

カメラ17は、リレーレンズ16の後端側に直接光学的に接続するよう設けることが出来るが、望ましくはプリズムボックス19を介してリレーレンズ16の光軸からずれた位置に配置する。こうすることにより、カメラ17を遮蔽体7、8で保護ケース1の先端側より遮蔽された位置に配置することが出来、カメラ17に及び放射線の影響をより小さくすることが出来る。   The camera 17 can be provided so as to be directly optically connected to the rear end side of the relay lens 16, but is preferably disposed at a position shifted from the optical axis of the relay lens 16 via the prism box 19. By doing so, the camera 17 can be disposed at a position shielded by the shields 7 and 8 from the front end side of the protective case 1, and the influence of the radiation on the camera 17 can be further reduced.

プリズムボックス19にカメラ17を直接取り付けるだけでなく、撮影倍率を変えることが出来るズームアダプタ20を介してカメラ17を取り付けることが出来る。これにより、カメラ17により倍率の異なる画像を撮影することが出来る。例えば広い範囲を全体的に、或いは狭い範囲を拡大して撮影出来る。   In addition to directly attaching the camera 17 to the prism box 19, the camera 17 can be attached via a zoom adapter 20 that can change the photographing magnification. Thereby, images with different magnifications can be taken by the camera 17. For example, a wide range can be photographed as a whole or a narrow range can be enlarged.

加えて、プリズムボックス19にX−Y方向(二次元方向)に移動可能なスライド機構24を介してマウント26を設け、カメラ17の光軸がリレーレンズ16又はプリズムボックス19の光軸に対して移動出来るように設けることも出来る。これにより、狭い範囲を拡大して撮影する場合に、その撮影位置を変えることが出来る。   In addition, a mount 26 is provided in the prism box 19 via a slide mechanism 24 that can move in the XY direction (two-dimensional direction), and the optical axis of the camera 17 is relative to the optical axis of the relay lens 16 or the prism box 19. It can also be provided so that it can move. This makes it possible to change the shooting position when shooting in a narrow range.

カメラ17、18は、プリズムボックス19に1つだけ設けるだけでなく、プリズムボックス19に分光プリズムを内蔵させ、分光した光が複数のカメラ17、18に入射するようプリズムボックス19に複数取り付けることが出来る。これにより、例えばレンズ15で撮影可能な全体の画像と、その一部の拡大した画像とをそれぞれ別のカメラ17、18で同時に観ることも出来る。   In addition to providing only one camera 17, 18 in the prism box 19, a prism prism is built in the prism box 19, and a plurality of cameras 17, 18 can be attached to the prism box 19 so that the split light enters the plurality of cameras 17, 18. I can do it. Thereby, for example, the entire image that can be photographed by the lens 15 and a part of the enlarged image can be simultaneously viewed by the separate cameras 17 and 18.

以上説明した通り、本発明による放射線環境下監視用カメラ装置では、放射線を遮断する耐放射線ガラス5によりレンズ15に及ぶ放射線を遮断することが出来る。他方、遮蔽体7、8で放射線の影響が小さい環境下にカメラ17を置けることにより、カメラ17としてCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等の固体撮像素子を使用したものを利用することが出来、解像度に高いカラー映像が得られる。 As described above, in the camera device for monitoring under a radiation environment according to the present invention, the radiation reaching the lens 15 can be blocked by the radiation resistant glass 5 that blocks radiation. On the other hand, by placing the camera 17 in an environment where the influence of radiation is small with the shields 7 and 8, a camera 17 using a solid-state imaging device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor can be used. High color images can be obtained.

カメラ17側を放射線の影響の小さな環境下に置くことが出来るので、カメラ17の交換、カメラ17の数の追加、それに付随するズームアダプタ20やX−Y移動可能なマウント26等のアタッチメントの利用が可能になるため、様々な目的の撮影に対応することも可能となる。特にレンズ15として焦点距離が短いため、撮影最短距離が短く、視野角が広く、被写界深度が深い広角レンズを使用することにより、広い範囲を撮影することが可能である。しかも前述したアタッチメントの利用により、広い範囲の撮影エリアの中の一部の撮影部分の拡大やその撮影部分の移動等も任意に可能となる。   Since the camera 17 side can be placed in an environment where the influence of radiation is small, replacement of the camera 17, addition of the number of cameras 17, and use of attachments such as a zoom adapter 20 and an XY movable mount 26 associated therewith Therefore, it is possible to cope with shooting for various purposes. In particular, since the focal length is short as the lens 15, a wide range can be photographed by using a wide-angle lens having a short photographing minimum distance, a wide viewing angle, and a deep depth of field. In addition, by using the above-described attachment, it is possible to arbitrarily enlarge a part of a photographing part in a wide photographing area and move the photographing part.

放射線環境下監視用カメラ装置の一実施例を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows one Example of the camera apparatus for monitoring in a radiation environment. 放射線環境下監視用カメラ装置の光学部分の一実施例をリレーレンズの一部を省略し、且つプリズムボックスの部分を一部断面して示した側面図である。It is the side view which abbreviate | omitted one part of the relay lens, and partially showed the part of the prism box in one Example of the optical part of the camera apparatus for monitoring in a radiation environment. 放射線環境下監視用カメラ装置の一実施例における撮影エリアを模式的に示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows typically the imaging | photography area in one Example of the camera apparatus for monitoring in a radiation environment. 放射線環境下監視用カメラ装置の光学部分の他の実施例をリレーレンズの一部省略して示した斜視図である。It is the perspective view which abbreviate | omitted and showed the other Example of the optical part of the camera apparatus for monitoring in a radiation environment from a part of relay lens. 放射線環境下監視用カメラ装置の従来例を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the prior art example of the camera apparatus for monitoring in a radiation environment. 放射線環境下監視用カメラ装置の従来例における撮影エリアを模式的に示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows typically the imaging | photography area in the prior art example of the camera apparatus for monitoring in a radiation environment.

本発明では、前記の目的を達成するため、保護ケース1の中の遮蔽体7、8の前方にレンズ15のみを配置し、カメラ17は保護ケース1の中の遮蔽体7、8より後方に配置し、レンズ15とカメラ17とをリレーレンズ16を介して光学的に接続した。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。
In the present invention, in order to achieve the above object, only the lens 15 is arranged in front of the shields 7 and 8 in the protective case 1, and the camera 17 is located behind the shields 7 and 8 in the protective case 1. The lens 15 and the camera 17 were optically connected via the relay lens 16.
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.

図1は、本発明の放射線環境下監視用カメラ装置の一実施例を示している。この放射線環境下監視用カメラ装置の光学部分は、図5により前述した従来の放射線環境下監視用カメラ装置と同様に、放射線環境下にある空間を仕切る放射線遮蔽壁30を貫通して設けた円筒形の保護ケース1の中に組み込まれている。図5により前述した従来の放射線環境下監視用カメラ装置と共通する部分は同じ符合で示している。   FIG. 1 shows an embodiment of a camera device for monitoring under a radiation environment of the present invention. The optical part of the camera device for monitoring in a radiation environment is a cylinder provided through a radiation shielding wall 30 for partitioning a space in the radiation environment, as in the conventional camera device for monitoring in a radiation environment described above with reference to FIG. It is incorporated in a protective case 1 of the shape. Portions in common with the conventional camera device for monitoring in a radiation environment described above with reference to FIG.

図5により前述した従来の放射線環境下監視用カメラ装置と同様にして、高レベル放射性廃棄物等が貯蔵された倉庫等の放射性環境下にある空間は、放射線遮蔽壁30で区画され、この放射線遮蔽壁30を貫通するよう円筒形の保護ケース1が埋め込まれている。
この保護ケース1の先端面は、取付ボルト6により取り付けられた耐放射線ガラス5で覆われている。この耐放射線ガラス5は、放射線を遮断し、光を透過する透明ガラス板である。この耐放射線ガラス5で覆われた保護ケース1の先端部に広角レンズ、より具体的には超広角レンズである魚眼レンズとしてのレンズ15が配置されている。このレンズ15は前記耐放射線ガラス5のみを通して撮影エリアに向けて設けられている。
In the same manner as the conventional camera device for monitoring in a radiation environment described above with reference to FIG. 5, a space in a radioactive environment such as a warehouse in which high-level radioactive waste or the like is stored is partitioned by a radiation shielding wall 30. A cylindrical protective case 1 is embedded so as to penetrate the shielding wall 30.
The front end surface of the protective case 1 is covered with a radiation resistant glass 5 attached with a mounting bolt 6. The radiation resistant glass 5 is a transparent glass plate that blocks radiation and transmits light. A lens 15 as a wide-angle lens, more specifically, a fisheye lens, which is a super-wide-angle lens, is disposed at the tip of the protective case 1 covered with the radiation-resistant glass 5. The lens 15 is provided toward the imaging area only through the radiation resistant glass 5.

保護ケース1の中のレンズ15の後方には、幾重にも放射線を遮蔽するための遮蔽体7、8が設けられており、保護ケース1の後方部に放射線が達しないように遮断されている。遮蔽体7、8は、遮蔽する放射線に対する特性に応じて材料が異なるものが幾重にも設けられており、保護ケース1の先端部から後端部にいくに従って放射線が次第に減衰する。保護ケース1の中にはγ線検出器9と中性子線検出器10とが内蔵され、保護ケース1内の放射線の監視が行われる。このうち特に中性子線検出器10は、レンズ15が配置された放射線の影響の大きな環境下にある保護ケース1の遮蔽体7、8より先にあるエリアに配置され、レンズ15と同じ環境で中性子線レベルを測定出来るようにしている。   Shields 7 and 8 are provided behind the lens 15 in the protective case 1 to shield the radiation, and are blocked so that the radiation does not reach the rear part of the protective case 1. . The shields 7 and 8 are provided with multiple layers of different materials depending on the characteristics with respect to the radiation to be shielded, and the radiation gradually attenuates from the front end portion to the rear end portion of the protective case 1. In the protective case 1, a γ-ray detector 9 and a neutron beam detector 10 are built in, and radiation in the protective case 1 is monitored. Among these, in particular, the neutron beam detector 10 is disposed in an area ahead of the shields 7 and 8 of the protective case 1 in the environment where the influence of radiation on which the lens 15 is disposed is large. The line level can be measured.

前記レンズ15は、長尺な筒体の中に複数枚、複数群のレンズを収納したリレーレンズ16の先端に設けられている。この長尺なリレーレンズ16は、前記遮蔽体7、8を貫通し、同リレーレンズ16の後端が保護ケース1の後端側に配置されている。このリレーレンズ16の後端が配置された保護ケース1の後端部は、前記遮蔽体7、8で保護ケース1の先端側の放射線が遮蔽され、放射線の影響が小さなエリアである。   The lens 15 is provided at the tip of a relay lens 16 in which a plurality of lenses and a plurality of groups of lenses are housed in a long cylindrical body. The long relay lens 16 penetrates the shields 7 and 8, and the rear end of the relay lens 16 is disposed on the rear end side of the protective case 1. The rear end of the protective case 1 where the rear end of the relay lens 16 is disposed is an area where the radiation on the front end side of the protective case 1 is shielded by the shields 7 and 8 and the influence of the radiation is small.

この放射線の影響が小さなエリアに配置されたリレーレンズ16の後端にカメラ17が取り付けられる。広角レンズである前記レンズ15を通して入射した光は、リレーレンズ16を通して後方に屈折、誘導され、レンズ15の焦点距離より遙かに後方で焦点が結ぶように光学的に設計される。具体的には、カメラ17に内蔵した撮像素子で焦点が合うように光学的に設計される。   A camera 17 is attached to the rear end of the relay lens 16 arranged in an area where the influence of the radiation is small. The light incident through the lens 15, which is a wide-angle lens, is refracted and guided backward through the relay lens 16, and optically designed so that the focal point is far behind the focal length of the lens 15. Specifically, it is optically designed so that the image sensor built in the camera 17 is in focus.

カメラ17は、リレーレンズ16の後端側に直接光学的に接続するよう設けることも出来るが、プリズムボックス19等のアタッチメントを介してリレーレンズ16の光軸からずれた位置に配置する。こうすることにより、カメラ17を遮蔽体7、8で保護ケース1の先端側より遮蔽された位置に配置することが出来、カメラ17に及び放射線の影響をより小さくすることが出来る。   Although the camera 17 can be provided so as to be directly optically connected to the rear end side of the relay lens 16, the camera 17 is disposed at a position shifted from the optical axis of the relay lens 16 via an attachment such as a prism box 19. By doing so, the camera 17 can be disposed at a position shielded by the shields 7 and 8 from the front end side of the protective case 1, and the influence of the radiation on the camera 17 can be further reduced.

カメラ17に接続されたリード線は、保護ケース1の後方端部に設けられたコネクタ11に接続されている。さらにカメラ17は、コネクタ11と接続したコネクタ12を介してケーブル配線14に接続され、このケーブル配線14により、前記カメラ17で撮影された映像信号が図示してない監視記録装置に送信され、保管される。   The lead wire connected to the camera 17 is connected to a connector 11 provided at the rear end of the protective case 1. Further, the camera 17 is connected to the cable wiring 14 through the connector 12 connected to the connector 11, and the video signal captured by the camera 17 is transmitted to the monitoring recording device (not shown) via the cable wiring 14 and stored. Is done.

図2は、図1に示したレンズ15からリレーレンズ16を経てカメラ17に至る光学系を示している。保護ケース1から取り出した状態の図である。この例では、リレーレンズ16の後端側にアタッチメントとしてのプリズムボックス19を介してカメラ17を取り付けた状態を示している。さらにプリズムボックス19とカメラ17との間にやはりアタッチメントとして撮影倍率を変えることが出来るズームアダプタ20も挿入している。これにより、カメラ17により倍率の異なる画像を撮影することが出来る。例えば広い範囲を全体的に、或いは狭い範囲を拡大して撮影出来る。   FIG. 2 shows an optical system from the lens 15 shown in FIG. 1 to the camera 17 via the relay lens 16. It is a figure of the state taken out from the protective case. In this example, the camera 17 is shown attached to the rear end side of the relay lens 16 via a prism box 19 as an attachment. Further, a zoom adapter 20 is inserted between the prism box 19 and the camera 17 as an attachment. Thereby, images with different magnifications can be taken by the camera 17. For example, a wide range can be photographed as a whole or a narrow range can be enlarged.

図2に示したように、リレーレンズ16の筒体は多重筒となっており、その一つがレンズ15の固定リングに固定され、他の一つがレンズ15の焦点距離調整用の可動リングに固定されている。この可動リングに固定された筒体は、前記プリズムボックス19に内蔵した回転機構を介して同プリズムボックス19の背面に設けた焦点調節ねじ23に連結している。この焦点調整ねじ23を回転することにより、レンズ15の焦点距離調整用の可動リングが回転され、焦点合わせを行うことが出来る。   As shown in FIG. 2, the cylinder of the relay lens 16 is a multiple cylinder, one of which is fixed to the fixed ring of the lens 15 and the other one is fixed to the movable ring for adjusting the focal length of the lens 15. Has been. The cylinder fixed to the movable ring is connected to a focus adjusting screw 23 provided on the back surface of the prism box 19 through a rotation mechanism built in the prism box 19. By rotating the focus adjusting screw 23, the movable ring for adjusting the focal length of the lens 15 is rotated, and focusing can be performed.

さらにプリズムボックス19には、X−Y方向(二次元方向)に移動可能なスライド機構24を介してマウント26を設け、このマウント26にカメラ17又はアタッチメントとしてのズームアダプタ20が装着される。このスライド機構24は、そのX方向調整ねじ21を回転することにより、図2において紙面前後方向にマウント26を移動させ、カメラ17の光軸をリレーレンズ16又はプリズムボックス19の光軸に対してX方向、すなわち図2において紙面前後方向に移動出来る。また、スライド機構24のY方向調整ねじ22を回転することにより、図2において上下方向にマウント26を移動させ、カメラ17の光軸をリレーレンズ16又はプリズムボックス19の光軸に対してY方向、すなわち図2において上下方向に移動出来る。これにより、狭い範囲を拡大して撮影する場合に、その撮影位置を変えることが出来る。   Further, the prism box 19 is provided with a mount 26 via a slide mechanism 24 that can move in the XY direction (two-dimensional direction), and a camera 17 or a zoom adapter 20 as an attachment is attached to the mount 26. The slide mechanism 24 rotates the X-direction adjusting screw 21 to move the mount 26 in the front-rear direction in FIG. 2, so that the optical axis of the camera 17 is relative to the optical axis of the relay lens 16 or the prism box 19. It can move in the X direction, that is, the front-rear direction in FIG. Further, by rotating the Y direction adjusting screw 22 of the slide mechanism 24, the mount 26 is moved in the vertical direction in FIG. 2, and the optical axis of the camera 17 is set in the Y direction with respect to the optical axis of the relay lens 16 or the prism box 19. That is, it can move in the vertical direction in FIG. This makes it possible to change the shooting position when shooting in a narrow range.

図3は、この放射線環境下監視用カメラ装置の撮影エリアを模式的に示している。エリアAはズームアダプタ20の倍率を最小としたときの最大の撮影エリアである。レンズ15として広角レンズ、特に超広角レンズである魚眼レンズを使用することにより、この撮影可能最大エリアAは相当の範囲を確保することが出来る。またエリアBはズームアダプタ20の倍率を最大としたときの最小の撮影エリアである。このように、ズームアダプタ20の倍率を大きくすることにより、撮影可能最大エリアAの中の特定の部分を拡大して撮影することが出来る。そして前記のX方向調整ねじ21とY方向調整ねじ22を回転することによりマウント26、すなわちそれに装着されたカメラ17の光軸を移動することにより、エリアBの位置をX−Y方向に移動することが出来る。すなわち、エリアAの中の特定の部分を拡大したエリアBの位置を移動しながら撮影することが出来る。   FIG. 3 schematically shows an imaging area of the camera device for monitoring in a radiation environment. Area A is the maximum shooting area when the magnification of the zoom adapter 20 is minimized. By using a wide-angle lens, particularly a fish-eye lens, which is a super-wide-angle lens, as the lens 15, this shootable maximum area A can ensure a considerable range. Area B is the minimum shooting area when the magnification of the zoom adapter 20 is maximized. As described above, by enlarging the magnification of the zoom adapter 20, it is possible to magnify and capture a specific portion in the shootable maximum area A. Then, by rotating the X direction adjusting screw 21 and the Y direction adjusting screw 22 to move the optical axis of the mount 26, that is, the camera 17 attached thereto, the position of the area B is moved in the XY direction. I can do it. That is, it is possible to take a picture while moving the position of the area B in which a specific part in the area A is enlarged.

カメラ17は、プリズムボックス19に1つだけ設けるだけでなく、図4に示すように、プリズムボックス19に分光プリズムを内蔵させ、分光した光が複数のカメラ17、18に入射するようプリズムボックス19に複数取り付けることが出来る。特に図4に示した実施例では、カメラ17、18はそれぞれ撮影倍率を変えることが出来る前述のズームアダプタ20、20を介してプリズムボックス19のマウント26(図2参照)に装着されている。さらにズームアダプタ20、20を搭載したマウント26は、X方向調整ねじ21とY方向調整ねじ22を備える前述のX−Y方向に移動可能なスライド機構24(図2参照)に搭載されている。   In addition to providing only one camera 17 in the prism box 19, as shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, the prism box 19 has a built-in spectroscopic prism so that the split light enters the plural cameras 17 and 18. Multiple can be attached to. In particular, in the embodiment shown in FIG. 4, the cameras 17 and 18 are mounted on the mount 26 (see FIG. 2) of the prism box 19 via the zoom adapters 20 and 20 that can change the photographing magnification, respectively. Further, the mount 26 on which the zoom adapters 20 and 20 are mounted is mounted on the slide mechanism 24 (see FIG. 2) that is movable in the XY direction described above and includes the X-direction adjusting screw 21 and the Y-direction adjusting screw 22.

これにより、例えば一方のカメラ17でレンズ15で撮影可能な広い範囲の画像を撮影し、他方のカメラ18でその任意の一部の範囲の拡大した画像を撮影するといったことが出来る。もちろん、後者の拡大画像の撮影位置は、前記スライド機構24によるカメラ17、18の光軸のX−Y方向への移動により、任意に変えることが出来る。   Thus, for example, one camera 17 can capture a wide range of images that can be captured by the lens 15, and the other camera 18 can capture an enlarged image of any part of the range. Of course, the shooting position of the latter enlarged image can be arbitrarily changed by moving the optical axes of the cameras 17 and 18 in the XY directions by the slide mechanism 24.

本発明は、原子炉を設けた建屋内部や放射性廃棄物を貯えた倉庫内部等、防護服無しで人が立ち入ることが出来ない放射線環境下における運転状況の監視や貯蔵物の警備等の目的で監視するためのカメラ装置として利用することが出来る。   The present invention is for the purpose of monitoring operating conditions and security of stored items in a radiation environment where people cannot enter without protective clothing, such as inside a building equipped with a nuclear reactor or inside a warehouse storing radioactive waste. It can be used as a camera device for monitoring.

1 保護ケース
7 遮蔽体
8 遮蔽体
15 レンズ
16 リレーレンズ
17 カメラ
18 カメラ
19 プリズムボックス
20 ズームアダプタ
24 スライド機構
30 放射線遮蔽壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Protective case 7 Shield 8 Shield 15 Lens 16 Relay lens 17 Camera 18 Camera 19 Prism box 20 Zoom adapter 24 Slide mechanism 30 Radiation shielding wall

Claims (3)

放射線環境下にある空間をその外側から監視するのに使用するカメラ装置であって、監視物に対する対物レンズとなるレンズ(15)と、このレンズ(15)を通して画像を撮影する2つのカメラ(17)、(18)と、このカメラ(17)、(18)の撮像素子にレンズ(15)を通して画像を結ぶようにレンズ(15)とカメラ(17)、(18)の撮像素子とを光学的に接続する長尺なリレーレンズ(16)とを、放射線環境下にある空間とその外側との間を遮蔽する放射線遮蔽壁(30)を貫通するように設置した保護ケース(1)の中に収め、放射線を遮断し、光を透過する耐放射線ガラス(5)で覆われた保護ケース(1)の先端部にて同耐放射線ガラス(5)のみを通して撮影エリアに向けレンズ(15)を配置し、保護ケース(1)の中のレンズ(15)の後方に放射線を遮蔽する遮蔽体(7)、(8)を設け、カメラ(17)、(18)をプリズムボックス(19)を介してリレーレンズ(16)に装着することにより、同リレーレンズ(16)の光軸からずれた位置に配置すると共に、保護ケース(1)の中の遮蔽体(7)、(8)の後方に配置し、リレーレンズ(16)を保護ケース(1)の中の前記遮蔽体(7)、(8)を貫通するよう設けたことを特徴とする放射線環境下監視用カメラ装置。 A camera device used to monitor a space in a radiation environment from the outside, which is a lens (15) serving as an objective lens for an object to be monitored, and two cameras (17) that capture an image through the lens (15) ), (18) and the imaging device of the cameras (17) , (18) are optically coupled to the imaging device of the cameras (17) , (18) through the lens (15). A long relay lens (16) connected to the inside of a protective case (1) installed so as to penetrate a radiation shielding wall (30) that shields between a space in a radiation environment and the outside thereof A lens (15) is placed through the radiation-resistant glass (5) only at the tip of the protective case (1) covered with radiation-resistant glass (5) that shields radiation and transmits light. Protective cable Shields (7) and (8) for shielding radiation are provided behind the lens (15) in the lens (1), and the cameras (17) and (18) are connected to the relay lens (19) via the prism box (19). 16), the relay lens (16) is disposed at a position deviated from the optical axis, and is disposed behind the shields (7) and (8) in the protective case (1). A camera device for monitoring in a radiation environment, characterized in that a lens (16) is provided so as to penetrate the shielding bodies (7) and (8) in a protective case (1). カメラ(17)、(18)がそれぞれ撮影倍率を変えることが出来るズームアダプタ(20)を介してプリズムボックス(19)に装着されていることを特徴とする請求項1に記載の放射線環境下監視用カメラ装置。 The radiation environment monitoring according to claim 1, wherein the cameras (17) and (18) are mounted on the prism box (19) via a zoom adapter (20) capable of changing a photographing magnification, respectively. Camera device. プリズムボックス(19)にX−Y方向(二次元方向)に移動可能なスライド機構(24)を介してマウント(26)を設け、このマウントにカメラ(17)、(18)が搭載されることを特徴とする請求項1又は2に記載の放射線環境下監視用カメラ装置。 A mount (26) is provided on the prism box (19) via a slide mechanism (24) movable in the XY direction (two-dimensional direction), and the cameras (17) and (18) are mounted on the mount. The camera device for monitoring in a radiation environment according to claim 1 or 2.
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