説明

撮影装置

【課題】耐放射線性に優れ且つ三次元撮影の精度が良好となるような正確で明瞭な画像を得ることができ、操作性が良好で、画像の視認性が優れ、しかも照明機器のみの交換を行い得るようにして設備費、運転維持費の削減を図り得るようにした撮影装置を提供する。
【解決手段】レンズ13を動かないよう固定することのできる、テレビカメラよりも小型、軽量なカメラ14と、カメラ14の左右両側にマニピュレータにより着脱可能に設けられた照明機器31を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人が入れない高レベル放射線下での三次元撮影を精度良く可能ならしめた撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、高レベル放射線を取扱うプラントにおいては、高レベル放射線区域である処理区画に設置したガラス溶融炉のフランジと処理区画の側壁を貫通する配管の端部に形成したフランジとを、高レベル放射性廃液をガラス溶融炉へ供給するための連結管を介して接続するが、該連結管は使用により劣化するため、定期的に新たな連結管と交換する必要がある。この新たな連結管の製作のため、従来は特許文献1に示すように、側壁を貫通する配管における端部の既存のフランジ及びガラス溶融炉側の新たなフランジの夫々に3以上の計測用ターゲットを装着して、前記両フランジをテレビカメラで撮影し、得られた信号を画像処理して得られた画像データから個々の座標を算出して両フランジの相対的な位置関係を求め、この位置関係に基づき、前記両フランジに締結すべき連結管を形成することが提案されている。
【0003】
而して、特許文献1に示す装置は図6に示されている。図中1は高レベル放射線区域である処理区画、2は処理区画内を天井に沿い走行し得るようにしたマニピュレータ、3はマニピュレータ2に搭載されたテレビカメラ、4は処理区画1内に設置したガラス溶融炉、5はガラス溶融炉4の上面にフランジ6と並設された計測用ターゲット、7は処理区画1の側壁を貫通する配管8の処理区画1内側端部に設けたフランジ9に並設された計測用ターゲットである。
【0004】
フランジ6,9に取付ける連結管を製作するためには、フランジ6,9の位置関係を求める必要があり、このため、先ず、テレビカメラ3により計測用ターゲット5,7を撮影することが行なわれる(この撮影は、個々の座標を求めるため1箇所のフランジ当り3以上の計測用ターゲットを撮影するため「三次元撮影」と称する)。
【特許文献1】特開2003−329796号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に示す装置の場合、テレビカメラ3を用いているが、三次元撮影の精度があまり良好ではない。
【0006】
すなわち、テレビカメラ3はITV又はHDTVカメラであり、耐放射線性に優れ、損傷し難いという利点があるが、撮像管式のカメラであるため、電子銃から放射された電子が磁気や放射線の影響を受け、従って、撮影された画像が不特定に歪み、正確な画像を得ることができない虞がある。
【0007】
又、テレビカメラ3はズーム機構が設けてあるため、撮影中にレンズが動いてしまい、この点からも正確な画像を得ることができない虞がある。
【0008】
更に、テレビカメラ3では、ライトの反射光がテレビカメラ3で映像として見られるような適切な位置で且つハレーションを防止し得る位置に照明手段を設置する必要があるが、斯かる位置に照明機器を設置した場合には、テレビカメラ3は大型であるため、照明機器も大型となってしまううえ、完全にライトの反射光がテレビカメラ3で映像として見られるような適切な位置で且つハレーションを防止し得る位置に照明手段を設置することは困難であり、この点からも正確で精度の良好な画像を得ることができない虞がある。
【0009】
更に又、テレビカメラ3では設置位置に制限があり、しかも大型であるため、任意の位置から視認することができず、視野方向や画角に制限がある。
【0010】
又更に、照明機器が損傷したような場合にも、照明機器のみを交換することができず、テレビカメラ3も一緒に交換しなければならないため、設備費、運転維持費が高価となる。
【0011】
本発明は、上述の実情に鑑み、小型、軽量で耐放射線性に優れ且つ三次元撮影の精度が良好となるような正確で明瞭な画像を得ることができ、操作性が良好で、画像の視認性が優れ、しかも照明機器のみの交換を行い得るようにして設備費、運転維持費の削減を図り得るようにした撮影装置を提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
請求項1の撮影装置は、テレビカメラよりも小型、軽量なカメラと、遠隔操作手段の操作により脱着可能に設けられた照明機器とを備えたものである。
【0013】
請求項2の撮影装置は、遠隔操作手段により把持可能な被把持部材を備えており、請求項3の撮影装置は、撮影装置本体を昇降手段に吊り得るよう吊具を備えており、請求項4の撮影装置は、カメラのケーブルを昇降手段に吊り得るよう前記ケーブルに吊具を備えている。
【0014】
又、請求項5の撮影装置においては、照明機器は、遠隔操作手段により開閉されるクランプ機構を介し固定されると共に、クランプ機構を開くことにより脱着し得るよう構成されており、請求項6の撮影装置においては、照明機器は、交換時に吊り得るよう吊具を備えている。
【0015】
請求項7の撮影装置においては、レンズは動かないよう固定し得るように構成されており、請求項8の撮影装置においては、カメラのレンズの軸心位置と、照明機器の軸心位置とは、カメラ及び照明機器を取付ける枠体の機器取付け面に対して直交する方向において略同位置であり、請求項9の撮影装置においては、両照明機器の軸心は、カメラのレンズ方向に対して間隔が広がるハの字状に形成されており、請求項10の撮影装置においては、カメラはCIDカメラであり、請求項11の撮影装置においては、照明機器は懐中電灯であり、請求項12の撮影装置においては、照明機器を枠体に設置する際の位置決め手段が設けられている。
【発明の効果】
【0016】
本発明の請求項1〜12に記載の撮影装置によれば下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
I)カメラは小型、軽量であるため、装置全体の小型、軽量化が可能となり、且つ操作性、視認性が良好である。
II)カメラはレンズを固定できること、又、カメラは撮像管式ではないというその特性上、磁気や放射線の影響を受けることがないこと、更には、カメラの軸心と照明機器の軸心とは、枠体の機器取付け面に対して直交する方向における位置が略同一位置にあること等により、高レベル放射線下においても一定の精度の良好な三次元撮影を行なうことができ、明瞭な画像を得ることができる。
III)照明機器のみの交換を行なうことができるため、設備費、運転維持費が安価となり、経済的に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図1〜図5は本発明を実施する形態の一例であり、図1は本発明の撮影装置の実施の形態の一例を示す側面図、図2は図1のII−II方向矢視図、図3は図1のIII−III方向矢視図、図4は本発明の撮影装置をマニュピレータに把持させて撮影を行なう場合の状態を示す側面図、図5は本発明の撮影装置において照明機器を交換する場合の状態を示す側面図である。
【0018】
図中、11は撮影装置10の枠体であり、枠体11上に固設した台座12上には、レンズ13の軸心LIが枠体11の上面(機器取付け面)と略平行になるように、カメラ14が配置されており、カメラ14の上面側に取付けた締結金具15を、台座12に対しボルト締結することにより、カメラ14は枠体11に対し固定されるようになっている。カメラ14は撮像管式ではなく、いわゆるCID(Charge Injection Device)カメラで、MOSタイプの固体撮像センサであり、数十万画素から構成されている。而して、カメラ14の特長はランダムアクセスが可能であること、レンズを固定できてブルーミング(焦点ぼけ)が生じにくく、非破壊読み出しが可能なこと、耐放射線性が高いこと、従来のテレビカメラと比べて小型、軽量であること、等である。
【0019】
カメラ14のレンズ13とは反対側の位置において枠体11から立設させた支柱16の上端部には、フランジ部が上下に位置するように配置された、断面形状がH型状の被把持部材17が固設されている。而して、被把持部材17は図4に示すクレーン18に搭載したマニピュレータ19の把持アーム20により左右両側から把持されるようになっている(図3参照)。
【0020】
被把持部材17の上部フランジ部上面に固設した半環状支持部材21には、無端状の吊具22が取付けられている。而して、吊具22には、図4に示すクレーン18に搭載したマニピュレータ19部に配置したホイスト23の昇降可能なフック24が係止し得るようになっている。
【0021】
カメラ14には、カメラ14へ給電を行なうと共に撮影した画像データを図示してない画像処理装置へ伝送するためのケーブル25が接続されている。ケーブル25には、コネクタ26を介し、ケーブル27が接続し得るようになっており、ケーブル25に取付けたブラケット28には、無端状の吊具29が取付けられている。而して、吊具29には、ホイスト23のフック24又は別のクレーン等におけるホイストの昇降可能なフック30が係止し得るようになっている。
【0022】
枠体11上には、カメラ14の左右両側に位置するよう、懐中電灯式の2本の照明機器31が配設されている。すなわち、枠体11上には、カメラ14の左右両側に片側夫々2個ずつ、カメラ14の軸心方向へ所定の間隔を置いて、合計4個の照明機器設置台32が設けられている。
【0023】
照明機器設置台32は、半円筒状の凹部33aを有して枠体11上面に固設された台座33と、台座33のカメラ側側部上端部に、照明機器31の軸心L2と平行な方向へ延在するよう配置された水平ピン34を介して、開閉可能に枢支された蓋体35と、蓋体35の水平ピン34とは反対側の端部に取付けられたクランプ機構36とを備えている。クランプ機構36は上下に回動可能な把手36aと、把手36aに取付けられて下端が、台座33の反カメラ側側部上端部に形成された係止片37に係止し得るようにした環状体36bにより形成されている。
【0024】
台座33の水平ピン34を設けた側の側部には、正面形状がL型で上端が照明機器31の中心側に向けて下り勾配の支持部38aが形成された薄板状のストッパ38が固設されており、蓋体35を開いた際に当該蓋体35をストッパ38により支持し得るようになっている。
【0025】
カメラ14におけるレンズ13の軸心L1及び照明機器31の軸心L2は撮影装置10の側面視において、枠体11上面からの高さHが略同一である。すなわち、カメラ14におけるレンズ13の軸心位置と、照明機器の軸心位置とは、カメラ14及び照明機器31を取付ける枠体11の機器取付け面に対して直交する方向において略同位置である。又、平面視では、両照明機器31の軸心L2は、カメラ14の軸心L1を基準としてレンズ13側に対して僅かに外側に開くハの字状に形成されている。
【0026】
軸心L1、L2を上述のような位置関係にするのは、完全にライトの反射光がカメラ14で映像として捕らえられるような適切な位置で且つハレーションを防止し得る位置に照明機器31を配置するためである。
【0027】
又、照明機器31の先端部はカメラ14のレンズ13よりも若干前方へ突出させているが、これは、作業中にレンズ13に物が衝突してレンズ13が損傷するのを防止するためである。
【0028】
照明機器31先端に近い側の左右の照明機器設置台32の台座33両側には、後方の照明機器設置台32側に向けて突出する薄板状の位置決め部材39が固設されている。位置決め部材39の上面には位置決め用の凹部39aが形成されている。
【0029】
照明機器31の軸心L2と平行な方向における所定位置には、照明機器31に外嵌された環状ブラケット40が装着されており、環状ブラケット40の側部には、平面視で軸心L2に対し直交する方向へ向けて突出する水平位置決めピン41が取付けられている。又、環状ブラケット40の上端には、照明機器31を吊るための吊具42が取付けられている。環状ブラケット40の取付け位置は、交換のためにクレーンのフックにより吊具42を介して照明機器31を吊った際に、照明機器31を略水平を保ち得る位置とする。而して、枠体11、カメラ14、照明機器31により撮影装置本体が構成されている。
【0030】
次に、上記図示例の作動を説明する。
撮影を行なう際には、図4に示すように、クレーン18に搭載されているマニピュレータ19の把持アーム20により撮影装置10の被把持部材17を把持すると共に、撮影装置10の落下防止のため、マニピュレータ19に設けたホイスト23のフック24により、撮影装置10の被把持部材17の上端に設けた吊具22を吊り、又、別のクレーンのフック30により、ブラケット28に取付けた吊具29を介して、ケーブル25,27を吊り、撮影を行なう。ケーブル25,27は長くて重量が嵩むため、別のクレーンのフック30により吊る例を示しているが、吊具22と共にホイスト23のフック24に吊るようにしても良い。なお、撮影姿勢によっては、撮影装置10は吊具22には吊らず、把持アーム20による撮影装置10の把持と、吊具29によるケーブル25,27を吊下げを行なって作業を実行する場合もある。
【0031】
撮影装置10の次の撮影場所への移動はクレーンにより行なうが、この場合、図4に示すように、撮影時と同様、撮影装置10は吊具22を介しフック24により吊ると共に、把持アーム20により被把持部材17を掴んだ状態で行なっても良いし、或は把持アーム20は離し、フック24により撮影装置10を吊った状態で行なっても良い。又、撮影装置10の移動は、撮影装置10にケーブル25,27の重量が掛らないよう、クレーンにおけるホイストのフックに、吊具29を介しケーブル25,27を吊った状態で行なう。
【0032】
照明機器31を交換する場合は、例えば、撮影装置10は適宜位置に置き、交換する照明機器31が設置されている2箇所の照明機器設置台32におけるクランプ機構36の把手36aを、適宜のマニピュレータを操作して下方へ回動させ、環状体36bを係止片37から外して蓋体35を図3の仮想線で示すようにストッパ38に支持される位置まで開き、吊具42を介して照明機器31をクレーン等におけるホイストのフックにより、又はマニピュレータ19により直接把持することにより、吊上げ、撤去する(図5参照)。
【0033】
新たな照明機器31を撮影装置10にセットする場合には、吊具42を介してクレーン等により吊った、又はマニピュレータ19により直接把持することにより吊った、照明機器31を撮影装置10の上方まで搬送して下降させ、水平位置決めピン41が位置決め部材39の凹部39aに嵌るよう下降させ、照明機器31を台座33の凹部33aに載置させ、図3の仮想線の位置に開いている蓋体35を閉止させ、クランプ機構36における環状体36bの下端を係止片37に引っ掛る位置に位置させて把手36aを上方へ回動させる。これにより、環状体36bは係止片37に係止され、照明機器31は台座33にクランプされて固定される。
【0034】
本図示例によれば、カメラ14は小型、軽量であるため、装置全体の小型、軽量化が可能となり、且つ操作性、視認性が良好である。
【0035】
又、カメラ14はレンズ13を固定できること、カメラ14は撮像管式ではないというその特性上、磁気や放射線の影響を受けることがないこと、更には、カメラ14の軸心L1と照明機器31の軸心L2とは、枠体11の機器取付け面に対して直交する方向における位置が略同一位置にあること、等により高レベル放射線下においても一定の精度の良好な三次元撮影を行なうことができ、明瞭な画像を得ることができる。
【0036】
更に、本図示例によれば、照明機器31のみを交換することができるため、設備費、運転維持費が安価となり、経済的に有利である。
【0037】
なお、本発明の撮影装置においては、遠隔操作手段としてマニピュレータを用いる場合について説明したが、ロボットを使用することもできること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の撮影装置の実施の形態の一例を示す側面図である。
【図2】図1のII−II方向矢視図である。
【図3】図1のIII−III方向矢視図である。
【図4】本発明の撮影装置をマニュピレータに把持させて撮影を行なう場合の状態を示す側面図である。
【図5】本発明の撮影装置において照明機器を交換する場合の状態を示す概略側面図である。
【図6】従来のテレビカメラを用いて撮影を行なっている状態を示す立面図である。
【符号の説明】
【0039】
3 テレビカメラ
10 撮影装置
11 枠体
13 レンズ
14 カメラ
17 被把持部材
19 マニピュレータ(遠隔操作手段)
22 吊具
23 ホイスト(昇降手段)
24 フック(昇降手段)
25 ケーブル
27 ケーブル
29 吊具
30 フック
31 照明機器
36 クランプ機構
39 位置決め部材(位置決め手段)
42 吊具
L1 軸心
L2 軸心

【特許請求の範囲】
【請求項1】
テレビカメラよりも小型、軽量なカメラと、遠隔操作手段の操作により脱着可能に設けられた照明機器とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項2】
遠隔操作手段により把持可能な被把持部材を備えた請求項1記載の撮影装置。
【請求項3】
撮影装置本体を昇降手段に吊り得るよう吊具を備えた請求項1又は2に記載の撮影装置。
【請求項4】
カメラのケーブルを昇降手段に吊り得るよう前記ケーブルに吊具を備えた請求項1乃至3の何れかに記載の撮影装置。
【請求項5】
照明機器は、遠隔操作手段により開閉されるクランプ機構を介し固定されると共に、クランプ機構を開くことにより脱着し得るよう構成されている請求項1乃至4の何れかに記載の撮影装置。
【請求項6】
照明機器は、交換時に吊り得るよう吊具を備えている請求項1乃至5の何れかに記載の撮影装置。
【請求項7】
レンズは動かないよう固定し得るように構成されている請求項1乃至6の何れかに記載の撮影装置。
【請求項8】
カメラのレンズの軸心位置と、照明機器の軸心位置とは、カメラ及び照明機器を取付ける枠体の機器取付け面に対して直交する方向において略同位置である請求項1乃至7の何れかに記載の撮影装置。
【請求項9】
両照明機器の軸心は、カメラのレンズ方向に対して間隔が広がるハの字状に形成されている請求項1乃至8の何れかに記載の撮影装置。
【請求項10】
カメラはCIDカメラである請求項1乃至9の何れかに記載の撮影装置。
【請求項11】
照明機器は懐中電灯である請求項1乃至10の何れかに記載の撮影装置。
【請求項12】
照明機器を枠体に設置する際の位置決め手段が設けられている請求項1乃至11の何れかに記載の撮影装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2006−30828(P2006−30828A)
【公開日】平成18年2月2日(2006.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−212588(P2004−212588)
【出願日】平成16年7月21日(2004.7.21)
【出願人】(000000099)石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Fターム(参考)】