(57)【要約】【課題】カメラの小型化を図るとともに視野角を確保し、撮像素子に対する放射線の影響を抑えることができる耐放射線レンズ光学系及びそれを備える放射線環境用監視カメラを提供する。【解決手段】撮像素子７の物体側に複数のレンズが光軸方向に沿って配置される、耐放射線レンズ光学系１０であって、前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが鉛含有ガラスからなる。また、前記複数のレンズのうち、最も物体側に位置するレンズが、酸化セリウムを含有するガラスからなる。【選択図】図１
2017040807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の物体側に複数のレンズが光軸方向に沿って配置される、耐放射線レンズ光学系であって、
前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが鉛含有ガラスからなる、
ことを特徴とする耐放射線レンズ光学系。
【請求項２】
前記複数のレンズのうち、最も物体側に位置するレンズが、酸化セリウムを含有するガラスからなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の耐放射線レンズ光学系。
【請求項３】
前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが光軸から離れるに従って光軸方向の幅寸法が大きくなる非平面形状を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の耐放射線レンズ光学系。
【請求項４】
前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが樹脂からなる、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の耐放射線レンズ光学系。
【請求項５】
前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが接合レンズである、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の耐放射線レンズ光学系。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のレンズ光学系と、
前記レンズ光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子と、を有する撮像装置と、
放射線遮蔽部材で構成され、前記撮像装置を収容するケーシングを備える放射線環境用監視カメラ。
【請求項７】
前記レンズ光学系の物体側に透明な放射線遮蔽性能を有するガラスからなるカバーガラスを備える、
ことを特徴とする、請求項６に記載の放射線環境用監視カメラ。
【請求項８】
前記カバーガラスは、鉛含有ガラス、酸化セリウムを含有するガラスのうち少なくとも何れかからなる、
ことを特徴とする請求項７に記載の放射線環境用監視カメラ。
【請求項９】
前記ケーシングは、防水構造に形成される、
ことを特徴とする前記請求項６〜８の何れか一項に記載の放射線環境用監視カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐放射線レンズ光学系及びそれを備える放射線環境用監視カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、原子力発電所、放射線医療施設及び研究機関などの放射線取扱施設では、被対象物の監視や観察のために監視カメラが用いられている（例えば、「特許文献１」及び「特許文献２」を参照）。
放射線取扱施設で使用される従来の監視カメラには、一般的に、無鉛ガラスによって、レンズ光学系を構成するレンズが作製されている。
なお、この種のカメラに使用される撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）型イメージセンサ、ＣＩＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ、及びＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサなどが挙げられる。
【０００３】
ここで、「特許文献１」には、カメラの放射線劣化を抑えることが出来る、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を使用した放射線環境下監視用カメラ装置が開示されている。
具体的には、「特許文献１」には、監視物に対する対物レンズとなるレンズと、このレンズを通して監視物の画像を撮影するカメラと、このカメラの撮像素子にレンズを通して画像を結ぶようにレンズとカメラの撮像素子とを光学的に接続する長尺なリレーレンズとを有することを特徴とする放射線環境下監視用カメラ装置が開示されている。
【０００４】
また、「特許文献２」には、通過する光を撮像素子に集光するレンズと、当該レンズを保持するレンズホルダとを有するレンズユニットを備えた監視カメラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７２９７６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１２０３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、放射線取扱施設で使用される放射線環境用の監視カメラは、放射線から保護するために、「特許文献２」に開示されるような汎用の監視カメラを放射線遮蔽部材からなる筐体に収容された構成となっている。
また、放射線環境下では、撮像素子がレンズを透過したガンマ線や中性子線等の放射線の影響を受け、動画のノイズの原因となったり、撮像素子自体が故障（劣化）したりすることがあるため、放射線から撮像素子を保護するために放射線遮蔽ガラスがカバーガラスとしてカメラの前面に設置されている。
しかしながら、カバーガラスとして設置される放射線遮蔽ガラスは、放射線の線量率が高くなるほど、放射線を遮蔽するためにガラスの厚みを大きくしなければならないため、カメラが大型化するだけでなく、光学的な奥行きが生じて視野角が狭くなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、カメラの小型化を図るとともに視野角を確保し、撮像素子に対する放射線の影響を抑えることができる耐放射線レンズ光学系及びそれを備える放射線環境用監視カメラを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、本発明に係る耐放射線レンズ光学系は、撮像素子の物体側に複数のレンズが光軸方向に沿って配置される、耐放射線レンズ光学系であって、前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが鉛含有ガラスからなることを特徴とする。
【００１０】
このような構成からなる耐放射線レンズ光学系によれば、複数のレンズのうち、少なくとも一つが鉛含有ガラスからなることにより、放射線の遮蔽性能を向上させることができる。
よって、レンズに鉛含有ガラスを用いることにより放射線を遮蔽して、放射線の影響による動画ノイズを低減するとともに、撮像素子の劣化や故障を抑えることができる。
従って、従来のカメラのレンズ光学系においてレンズの一部に鉛含有ガラスを用いることで、当該カメラの放射線の遮蔽性能が向上するため、カメラの前面に透明な放射線遮蔽ガラスからなるカバーガラスを配置する場合でも、カバーガラスの厚さを従来よりも薄くすることができ、カメラの小型化を図るとともに視野角を確保し、撮像素子に対する放射線の影響を抑えることができる。
【００１１】
また、本発明に係る耐放射線レンズ光学系においては、前記複数のレンズのうち、最も物体側に位置するレンズが、酸化セリウムを含有するガラスからなることがより好ましい。
【００１２】
即ち、例えば、放射線環境下において、鉛含有ガラスを使用した場合、γ線やＸ線等の放射線が照射されることにより、ガラスが着色（ブラウニング）することがある。
しかし、本発明では、放射線を遮蔽しつつ、放射線による着色を抑える成分である酸化セリウムをガラス中に含有させることによって、当該ガラスにγ線やＸ線等の放射線が照射されてもガラスが着色するのを抑えつつ、透過する放射線量を低減させることができる。
従って、レンズ光学系のうち最も物体側に位置するレンズとして、酸化セリウムを含有するガラスを用いることにより、撮像素子側のレンズに鉛含有ガラスからなるレンズを用いても、γ線やＸ線等の放射線による着色を抑えることができる。
【００１３】
また、本発明に係る耐放射線レンズ光学系においては、前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが光軸から離れるに従って光軸方向の幅寸法が大きくなる非平面形状を有することがより好ましい。
【００１４】
即ち、例えば、複数の凸レンズのみでレンズ光学系を構成すると、レンズ外周部分において、ガラスの厚みが薄い部分が形成され、放射線が透過しやすくなり、撮像素子に放射線による影響が出るおそれがある。
しかし、本発明に係る耐放射線レンズ光学系のように、レンズを光軸方向の幅寸法が大きくなる非平面形状にすることにより、レンズ外周部分において、ガラスの厚みを大きくできるため放射線を遮蔽しやすくなる。
従って、撮像素子に対する放射線の影響を抑えることができる。
【００１５】
また、本発明に係る耐放射線レンズ光学系においては、前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが樹脂からなることがより好ましい。
【００１６】
これにより、中性子線の遮蔽効果を得ることができる。
従って、例えば、撮像素子等に中性子線と反応する物質が含まれている場合であっても、中性子線との反応を抑えることができる。
【００１７】
また、本発明に係る耐放射線レンズ光学系においては、前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが接合レンズである、ことがより好ましい。
【００１８】
このように、接合レンズを備えることにより、レンズの厚さが大きくなり、放射線の遮蔽効果をより向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る放射線環境用監視カメラは、前記レンズ光学系と、前記レンズ光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子と、を有する撮像装置と、放射線遮蔽部材で構成され、前記撮像装置を収容するケーシングを備えることを特徴とする。
【００２０】
このような構成からなる放射線環境用監視カメラによれば、撮像素子に対する放射線の影響を抑えることができる。
【００２１】
また、本発明に係る放射線環境用監視カメラにおいては、前記レンズ光学系の物体側に透明な放射線遮蔽性能を有するガラスからなるカバーガラスを備えることが好ましい。
【００２２】
このような構成からなる放射線環境用監視カメラによれば、放射線遮蔽性能を有するガラスからなるカバーガラスによりカメラ内に入る放射線量を低減することができる。
よって、高放射線環境下においても監視カメラを放射線から保護することができる。
【００２３】
また、本発明に係る放射線環境用監視カメラにおいては、前記カバーガラスは、鉛含有ガラス、酸化セリウムを含有するガラスのうち少なくとも何れかからなることが好ましい。
【００２４】
このように、カバーガラスを鉛含有ガラス、酸化セリウムを含有するガラスのうち少なくとも何れかとすることで、放射線遮蔽性能を向上させることができ、カメラ内に入る放射線量をより低減することができる。
よって、より高い放射線量に曝される場所においても監視カメラを放射線から保護することができる。
【００２５】
また、本発明に係る放射線環境用監視カメラにおいては、前記ケーシングは、防水構造であることが好ましい。
【００２６】
このように、ケーシングを防水構造とすることで、水中での撮像が可能となる。
よって、例えば、原子力発電所内にある燃料プール等の高放射線量の水中に監視カメラを配置して対象物を監視することが可能となる。
【００２７】
なお、本発明でいう放射線遮蔽能を有するガラスとは、管電圧１５０ｋＶのＸ線に対して鉛当量が０．０３ｍｍＰｂ／ｍｍ以上であるガラスであることを意味する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、カメラの小型化を図るとともに視野角を確保し、撮像素子に対する放射線の影響を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態のレンズ光学系の構成を示した概念図。
【図２】第２実施形態のレンズ光学系の構成を示した概念図。
【図３】第３実施形態のレンズ光学系の構成を示した概念図。
【図４】監視カメラを示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００３１】
［レンズ光学系（ガラス組成）］
先ず、本実施形態に係るレンズ光学系について、図を用いて説明する。
なお、以下の説明に関しては、図１乃至図４の破線矢印方向（光軸方向の前方）を物体側、その反対方向（光軸方向の後方）を像側と定義する。また、カメラにおける物体側とは、被写体側を意味する。カメラにおける像側とは、撮像素子側を意味する。
【００３２】
本実施形態の耐放射線レンズ光学系（後述するレンズ光学系１０、３０、４０）は、図１乃至図３に示すように、撮像素子の物体側に複数のレンズが光軸方向に沿って配置されたものである。
また、複数のレンズのうち、少なくとも一つのレンズが鉛含有ガラスからなるものである。
【００３３】
上記のようなレンズ光学系を構成することにより、放射線環境下の場合においても、鉛含有ガラスにより放射線を遮蔽することが可能となる。
そのため、放射線の影響による動画ノイズを低減したり、撮像素子の劣化や故障を抑えることができる。
ひいては、無鉛レンズから構成されるレンズ光学系よりも、良好な解像度を確保し、撮像素子の長寿命化を図ることができる。
【００３４】
また、鉛含有ガラスは、一般的に、無鉛ガラスレンズ等に比べて屈折率が高いため、レンズ光学系の光軸方向の長さ寸法を短く構成することができる。
その結果、光学的な奥行きを小さくすることができ、視野角を大きくすることが可能となる。
【００３５】
なお、本発明の耐放射線レンズ光学系を構成する鉛含有ガラスとしては、例えば、質量百分率で、ＰｂＯ  １５〜４５％、ＳｉＯ２  ４０〜６０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、ＣｅＯ２  ０〜３％の組成を有するガラス（ガラスＡ）や、質量百分率で、ＰｂＯ  ４５〜８０％、ＳｉＯ２  １０〜４０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％の組成を有するガラス（ガラスＢ）を使用することができる。
【００３６】
また、各ガラスには、上記の成分に加えて、種々の成分、例えば、紫外線による着色を防止するためにＴｉＯ２を５％まで、放射線遮蔽性能を高めるためにＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ２等を合量で２０％まで、清澄剤としてＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｃｌ等を合量で３％まで添加しても良い。
【００３７】
また、本実施形態のレンズ光学系にあっては、複数のレンズのうち、最も物体側に位置するレンズが、放射線を遮蔽しつつ、放射線による着色を抑える成分である酸化セリウムを含有するガラスで構成されることが好ましい。
これにより、酸化セリウムを含有するガラスにγ線やＸ線等の放射線が照射されてもガラスが着色するのを抑えつつ、透過する放射線量を低減させることができる。
【００３８】
その結果、撮像素子側のレンズに鉛含有ガラスからなるレンズを用いても、γ線やＸ線等の放射線による着色を抑えることができる。
【００３９】
なお、本発明の耐放射線レンズ光学系において、最も物体側に位置するレンズを構成する酸化セリウムを含有するガラスとしては、例えば、実質的にＰｂＯを含有せず、質量百分率で、ＳｉＯ２  ４０〜７０％、ＣｅＯ２  ０．１〜３％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜４％、ＢａＯ  ７〜２７％、ＺｎＯ  ０〜２０％、ＺｒＯ２  ０〜３％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１２％、Ｋ２Ｏ  ０〜１２％の組成を有するガラス（ガラスＣ）を用いることができる。
【００４０】
また、上記の成分に加えて、種々の成分、例えば、紫外線による着色を防止するためにＴｉＯ２を５％まで、放射線遮蔽性能を高めるためにＳｒＯを１０％まで、清澄剤としてＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｃｌ等を合量で３％まで添加しても良い。
【００４１】
なお、上述したガラスＡ、Ｂ、Ｃは、上記組成となるようにガラス原料を調合し、所定温度で溶融した後、モールドプレス法等により所定の形状に成形し、必要に応じて、研磨加工を施すことでレンズとすることができる。
【００４２】
また、ガラスＡ、Ｂ、Ｃは、後述するレンズ光学系において、それぞれが有する着色抑制や放射線遮蔽の機能に応じて適宜選択して使用することができる。
【００４３】
なお、本実施形態のレンズ光学系にあっては、複数のレンズのうち、少なくとも一つが樹脂からなるプラスチック製レンズであってもよい。
具体的には、水素、酸素及び炭素等の軽元素を含む樹脂により、中性子線の遮蔽効果を得ることができる。
また、樹脂からなるプラスチック製レンズを含むレンズ光学系を構成した場合、例えば、撮像素子等に中性子線と反応する物質が含まれている場合であっても、中性子線との反応を抑えることができる。
【００４４】
［レンズ光学系（形状）］
本実施形態のレンズ光学系は、前記複数のレンズのうち、少なくとも一つが光軸から離れるに従って光軸方向の幅寸法が大きくなる非平面形状を有するものである。
【００４５】
例えば、詳細は後述するが、このような非平面形状のレンズとして、凹レンズを用いることができる。
【００４６】
このように、レンズを光軸方向の幅寸法が大きくなる非平面形状にすることにより、レンズ外周部分において、レンズの厚みを大きくすることができ、放射線を遮蔽しやすくなる。
従って、撮像素子に対する放射線の影響を抑えることができる。
【００４７】
［レンズ光学系の構成例］
本実施形態に係るレンズ光学系は、２枚以上のレンズを有していればよく、レンズの構成枚数は放射線量により適宜選択することができる。
【００４８】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態におけるレンズ光学系１０の構成を示している。
レンズ光学系１０は、撮像素子７の物体側に配置される。
レンズ光学系１０は、４枚のレンズを撮像素子７の物体側から像側へ順に配置した光学系である。
【００４９】
レンズ光学系１０は、３枚の正レンズ１、３、４（レンズ中心部の厚みがレンズ周縁部の厚みよりも大きいレンズ）と、１枚の負レンズ２（レンズ周縁部の厚みがレンズ中心部の厚みよりも大きいレンズ）とで構成されている。
また、レンズ光学系１０は、物体側から像側へ順に配置された４群のレンズ光学系であって、第１レンズ１と、第２レンズ２と、第３レンズ３と、第４レンズ４を有している。
【００５０】
第１レンズ１は、物体側（前方）に凸のメニスカス形状に形成される凸レンズである。
【００５１】
第２レンズ２は、両凹形状に形成される両凹レンズである。
【００５２】
第３レンズ３は、物体側に凸のメニスカス形状に形成される凸レンズである。
【００５３】
第４レンズ４は、物体側に凸のメニスカス形状に形成される凸レンズである。
【００５４】
撮像素子７は、例えば、ＣＣＤ型イメージセンサ、ＣＩＤ型イメージセンサ及びＣＭＯＳ型イメージセンサである。
また、撮像素子７は、前面に撮像面６を有し、該撮像面６の前方にカバーガラス５を有している。
【００５５】
＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態におけるレンズ光学系３０の構成を示している。
レンズ光学系３０は、撮像素子７の物体側に配置される。
レンズ光学系３０は、１０枚のレンズを撮像素子７の物体側から像側へ順に配置した光学系である。
【００５６】
レンズ光学系３０は、６枚の正レンズ１２、１３、１４、１７、１８、２０と、４枚の負レンズ１１、１５、１６、１９とで構成されている。
また、レンズ光学系３０の一部は、接合レンズ３１を有している。
【００５７】
第１レンズ１１は、物体側（前方）に凸のメニスカス形状に形成された凹レンズである。
【００５８】
第２レンズ１２は、物体側に凸のメニスカス形状に形成された凸レンズである。
【００５９】
第３レンズ１３は、両凸形状に形成される両凸レンズである。
【００６０】
第４レンズ１４は、物体側に凸のメニスカス形状に形成された凹レンズである。
【００６１】
第５レンズは、物体側に凸の凹レンズである。
【００６２】
第６レンズ１６は、両凹形状に形成される両凹レンズである。
【００６３】
第７レンズ１７は、両凸形状に形成される両凸レンズである。
【００６４】
第８レンズ１８は、両凸形状に形成される両凸レンズである。
【００６５】
第９レンズ１９は、物体側に凸のメニスカス形状に形成された凹レンズである。
【００６６】
第１０レンズ２０は、物体側が凸で像側が平面に形成された平凸レンズである。
【００６７】
第６レンズ１６と第７レンズ１７は、第６レンズ１６の像側凹面と該像側凹面に対向する第７レンズ１７の物体側凸面が樹脂接着剤で貼り合わされて、接合レンズ３１を形成している。
なお、接合レンズ３１は、色収差を抑えることができる。
【００６８】
このように、本実施形態のレンズ光学系３０にあっては、複数のレンズのうち、少なくとも一つが接合レンズ３１で構成されている。凹レンズである第６レンズ１６と、凸レンズである第７レンズ１７との組み合わせからなる接合レンズを備えることにより、レンズの総厚さを大きくでき、放射線の遮蔽効果を向上させることができる。
【００６９】
なお、接合レンズ３１は、必須の構成ではなく、色収差を補正して、高い光学性能を得たい場合に用いればよい。
【００７０】
上述したプラスチック製レンズや接合レンズの接合の際に使用される樹脂接着剤は、放射線や紫外線により着色しやすい。
例えば、レンズ光学系３０において、プラスチック製レンズや接合レンズ３１の物体側（前方）に酸化セリウムを含有するガラスからなるレンズを配置することで、着色によるレンズの劣化を抑えることができる。
【００７１】
＜第３実施形態＞
図３は、本発明の第３実施形態におけるレンズ光学系４０の構成を示している。
レンズ光学系４０は、撮像素子７の物体側に配置される。
レンズ光学系４０は、７枚のレンズを撮像素子７の物体側から像側へ順に配置した光学系である。
【００７２】
レンズ光学系４０は、１枚の正レンズ２４と、６枚の負レンズ２１、２２、２３、２５、２６、２７とで構成されている。
また、レンズ光学系４０は、物体側から像側へ順に配置された７枚のレンズからなるレンズ光学系であって、略円柱形状のロッドレンズである第２レンズ２２、第４レンズ２４を有している。
【００７３】
第１レンズ２１は、物体側（前方）に凸のメニスカス形状に形成された凹レンズである。
【００７４】
第２レンズ２２は、略円柱状であって、両凹形状に形成される両凹レンズである。
また、第２レンズ２２は、直径寸法よりも光軸方向の長さ寸法が長い、寸胴型のロッドレンズである。
【００７５】
第３レンズ２３は、像側に凸のメニスカス形状に形成された凸レンズである。
【００７６】
第４レンズ２４は、略円柱状であって、両凸形状に形成される両凸レンズである。
また、第４レンズ２４は、直径寸法よりも光軸方向の長さ寸法が長い、長棒状のロッドレンズである。
【００７７】
第５レンズ２５、第６レンズ２６及び第７レンズ２７は、それぞれ同一形状であって、物体側に凸のメニスカス形状に形成された凹レンズである。
また、第５レンズ２５、第６レンズ２６及び第７レンズ２７によって、ロッドレンズ状の接合レンズ３１が構成されている。
【００７８】
例えば、第２レンズ２２、第４レンズ２４や接合レンズ３１は、ロッドレンズであるため、光軸方向におけるレンズの肉厚が厚く、放射線が通過する経路を確保することができるため、放射線の遮蔽効果を高めることができる。
また、第１レンズ２１のような広角レンズとして用いられる非球面レンズの場合、レンズ周縁部の肉厚が厚く、レンズ周縁部から透過する放射線量を低減することができる。
【００７９】
なお、本実施形態に係るレンズ光学系１０、３０、４０では、４〜１０枚のレンズを光軸方向に沿って配置して構成しているが、特に限定するものではない。
例えば、レンズ光学系を構成するレンズ数としては、２枚以上の複数であればよい。
【００８０】
また、本実施形態に係るレンズ光学系３０のように、例えば、レンズ光学系１０よりもレンズ数が多くなるように構成した場合、放射線がレンズを通過するごとに連続的に遮蔽されるので、同じレンズ組成の場合、レンズ光学系３０はレンズ光学系１０よりも高い放射線遮蔽性能を確保することができる。
【００８１】
上述した各レンズ光学系１０、３０、４０においては、複数のレンズのうち、少なくとも一つが鉛含有ガラスであるガラスＡ、ガラスＢの何れかであることが好ましい。
これにより、放射線を効率的に遮蔽し、動画のノイズ防止、撮像素子７の長寿命化が期待できる。
【００８２】
また、上述した各レンズ光学系１０、３０、４０においては、複数のレンズのうち、最も物体側（前方）に位置するレンズは、酸化セリウムを含有するガラス（ガラスＣ）であることが好ましい。
これにより、γ線やＸ線等の放射線が照射されてもガラスＣが着色するのを抑えつつ、透過する放射線量を低減させることができる。
【００８３】
その結果、撮像素子側のレンズに鉛含有ガラス（ガラスＡ、ガラスＢ）からなるレンズを用いても、γ線やＸ線等の放射線による着色を抑えることができる。
【００８４】
上述した各レンズ光学系１０、３０、４０においては、複数のレンズのうち、放射線遮蔽能を有するガラスＡからなるレンズや、ガラスＡよりも高い放射線遮蔽能力を備えるガラスＢからなるレンズの使用枚数を増やすことで、高放射線環境下においても耐放射線性能を向上させることができる。
【００８５】
従って、高放射線量環境下において、カメラ前面に放射線遮蔽ガラスからなるカバーガラスを配置する場合でも、カバーガラスの厚さを薄くすることが可能となり、カメラの小型化を図るとともに視野角を確保し、撮像素子に対する放射線の影響を抑えることができる。
【００８６】
なお、本実施形態のレンズ光学系１０、３０、４０は、光学系の全系又は一部を光軸方向へ移動させることによりフォーカシングやズームを行うことも可能である。
【００８７】
［監視カメラの実施形態］
次に、放射線環境用監視カメラ４００（以下、監視カメラ４００とも呼ぶ）の構成について、図４を用いて説明する。
図４は監視カメラ４００を示すブロック図である。
【００８８】
監視カメラ４００は、主に撮像装置２００と、該撮像装置２００を収容するケーシング２１０とにより構成される。
【００８９】
撮像装置２００は、撮像機能を有する撮像部５０と、撮影された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部６０と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部７０とを有している。
また、撮像装置２００は、撮影された画像等を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）８０と、撮像装置２００の全体を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９０と、ユーザーによって所要の操作が行われる入力部１００と、撮像部５０に配置されたレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部１１０と、記録インターフェイス１２０と、メモリー１３０を備えている。
【００９０】
監視カメラ４００は、外部機器のＰＣ（パーソナルコンピュータ）３００との電気的接続が可能となっている。
本実施形態では、ＣＰＵ９０がＰＣ３００と電気的接続に接続されてなる。
【００９１】
なお、ＬＣＤ８０、入力部１００の各機能については、外部機器のＰＣ３００を操作することも代用可能である。
【００９２】
撮像部５０は、レンズ光学系１０（３０、４０）を含む光学系や、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子７によって主に構成されてなる。
【００９３】
撮像素子７は、レンズ光学系１０（３０、４０）によって形成された光学像を電気的信号に変換する。
【００９４】
カメラ信号処理部６０は、撮像素子７からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
【００９５】
画像処理部７０は、デジタル画像データに対して、各種の画像信号の変換処理等を行う。
【００９６】
ＬＣＤ８０は、ユーザーの入力部１００に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。
【００９７】
記録インターフェイス部１２０は、図示しないコネクタを有し、該コネクタにメモリカード等の記録媒体が接続され、接続された記録媒体に対して、データの書き込みや、記録媒体からのデータの読み込みを行う。
【００９８】
ＣＰＵ９０は、図示しないＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、監視カメラ４００が行う動作を制御する。
また、ＣＰＵ９０は、監視カメラ４００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、入力部１００からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
【００９９】
ＣＰＵ９０は、例えば、ＡＦ（オートフォーカス）動作制御、ＡＥ（自動露出）動作制御、オートホワイトバランス制御等を行う。
また、メモリー１３０は、画像処理した一連の画像データを記録する。
【０１００】
入力部１００は、例えば、ユーザーによる撮像に関する操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ９０に対して出力する。動画撮影や静止画撮影の設定は、該入力部１００により設定される。
【０１０１】
レンズ駆動制御部１１０は、ＣＰＵ９０からの制御信号に基づいてレンズ光学系１０（３０、４０）の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御する。
【０１０２】
ケーシング２１０は、放射線遮蔽部材で構成される筐体であり、撮像部５０、カメラ信号処理部６０、画像処理部７０、ＬＣＤ８０、ＣＰＵ９０、入力部１００、レンズ駆動制御部１１０、記録インターフェイス部１２０、メモリー１３０等を収容するものである。
【０１０３】
ケーシング２１０は、内部に水が侵入しないように防水構造に形成されている。
また、ケーシング２１０は、レンズ光学系１０（３０、４０）の物体側にガラス等の透明部材で形成された窓部２２０を有している。
【０１０４】
撮像装置２００は、窓部２２０を介して撮像対象物を撮像可能である。
【０１０５】
また、監視カメラ４００は、レンズ光学系１０（３０、４０）の物体側に透明な放射線遮蔽性能を有するガラスからなるカバーガラス２３０を備えることもできる。
【０１０６】
カバーガラス２３０としては、例えば、ガラスＡ、ガラスＢ、ガラスＣの組成を有するガラスを単一もしくは組み合わせて用いることができる。
【０１０７】
このように、カバーガラス２３０を備えることで、監視カメラ４００内に入る放射線量を低減することができる。
よって、より高い放射線量環境下においても監視カメラを放射線から保護することができる。
【０１０８】
また、監視カメラの前面にカバーガラス２３０を備える場合であっても、従来からあるカメラのレンズ光学系に比べて、本実施形態に係るレンズ光学系をカメラに適用することで、当該カメラの放射線の遮蔽性能が向上する。
そのため、カメラの前面のカバーガラスの厚さを従来よりも薄くすることができ、カメラの小型化を図るとともに視野角を確保し、撮像素子に対する放射線の影響を抑えることができる。
【０１０９】
本実施形態に係る監視カメラ４００は、原子力発電所内などの放射線量が強くて人が立ち入ることができない箇所に設置して使用するだけでなくロボットやマルチコプターなどの作業移動体に搭載して、当該箇所を監視することができる。
【０１１０】
さらに、監視カメラ４００は、レンズ光学系が高い放射線遮蔽能を有しているため、作業移動体の軽量化や、作業移動体の作業時間を増やすことができるとともに、さらにより線源に近いところまで確認できるなどの効果が期待できる。
【符号の説明】
【０１１１】
７    撮像素子
１０、３０、４０    レンズ光学系
２００    撮像装置
２１０    ケーシング
４００    監視カメラ  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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