一种抗辐照反射式CMOS摄像机的制作方法

本实用新型涉及摄像机技术领域，尤其涉及一种抗辐照反射式CMOS摄像机。

背景技术：

目前，核工业环境下采用的抗辐照摄像机通常采用真空摄像管作为图像传感器，虽然真空摄像管具有较好的抗辐照性能，但由于存在寿命只有数千小时、输出图像分辨率较低、只能输出黑白图像等固有缺点，造成此类抗辐照摄像机往往难以满足核电厂持续运行的应用需求。因此，近年来国内外逐渐推出了基于CCD作为图像传感器的抗辐照摄像机，但由于CCD固有抗辐照性能较差，通常需要设置较厚辐射屏蔽层以实现对摄像机内部器件的防护，在较高辐照剂量的环境条件下，通常还需要采用反射式结构设计，导致目前基于CCD的抗辐照摄像机普遍存在体积大、重量高、基于反射式结构设计的摄像机图像视角较小等缺陷，且抗辐照性能难以与传统的基于真空摄像管技术的抗辐照摄像机相比拟，极大限制了该类型摄像机在辐照环境条件下的应用。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术中的问题，提供一种抗辐照反射式CMOS摄像机，具有优良的抗辐照性能及成像性能，能够应用在核电站高辐照剂量及复杂厂房结构环境中，满足核工业领域的应用要求。

本实用新型用于解决以上技术问题的技术方案为：提供一种抗辐照反射式CMOS摄像机，包括依次可拆卸连接设置的透镜组件、多个反射镜组件和摄像机组件；

所述透镜组件包括朝向成像物体设置的透镜镜头，每一所述反射镜组件包括设置于所述透镜镜头之后的光路上的反射镜，所述摄像机组件包括采用对特征射线具有吸收能力的合金材料制成的防护屏蔽壳以及设置在所述防护屏蔽壳内的采用CMOS作为图像传感器的摄像机本体，所述摄像机本体设置于所述反射镜之后的光路上，所述成像物体的光线经所述透镜镜头射入后经多个所述反射镜依次进行反射，然后进入所述摄像机本体进行成像。

本实用新型上述的CMOS摄像机中，所述多个反射镜组件包括具有统一尺寸的设有第一反射镜的第一反射镜组件、设有第二反射镜的第二反射镜组件和设有第三反射镜的第三反射镜组件，所述成像物体的光线依次经所述第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜的反射后进入所述摄像机本体。

本实用新型上述的CMOS摄像机中，还包括：

第一连接组件，设置在所述第二反射镜组件和第三发射镜组件之间，用于连接所述第二反射镜组件和第三发射镜组件；

第二连接组件，设置在所述第三反射镜组件和摄像机组件之间，用于连接所述第三反射镜组件和摄像机组件。

本实用新型上述的CMOS摄像机中，所述透镜组件还包括透镜连接环，所述透镜连接环用于可拆卸连接所述第一反射镜组件。

本实用新型上述的CMOS摄像机中，所述第一反射镜组件还包括用于可拆卸连接所述第二反射镜组件的第一反射镜连接环；

所述第二反射镜组件还包括用于可拆卸连接所述第一连接组件的第二反射镜连接环；

所述第三反射镜组件还包括用于可拆卸连接所述第二连接组件的第三反射镜连接环。

本实用新型上述的CMOS摄像机中，所述第一连接组件包括可拆卸连接的第一连接管和第一连接环，所述第一连接管用于连接所述第二反射镜连接环，所述第一连接环用于连接所述第三反射镜组件；

所述第二连接组件包括可拆卸连接的第二连接管和第二连接环，所述第二连接管用于连接所述第三反射镜连接环，所述第二连接环用于连接所述防护屏蔽壳。

本实用新型上述的CMOS摄像机中，所述透镜镜头、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和所述摄像机本体的镜头均采用辐照环境下非褐化光学玻璃。

本实用新型上述的CMOS摄像机中，所述透镜组件、第一反射镜组件、第二反射镜组件和第三反射镜组件还包括不锈钢材料制成的安装壳，所述透镜镜头、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜分别安装在对应的所述安装壳内。

实施本实用新型提供的一种抗辐照反射式CMOS摄像机，具有以下有益效果：

该CMOS摄像机采用对辐射环境中特征射线具有吸收能力的合金材料制成的防护屏蔽壳，以及设置在防护屏蔽壳内的CMOS图像传感器组成摄像机本体，同时采用透镜组件和多个反射镜组件互相组合的方案，可以显著提高摄像机的抗辐照性能和成像性能，能够应用在核电站高辐照剂量及复杂厂房结构环境中，满足核工业领域的应用要求；同时，可根据安装要求的不同使用不用数量的反射镜组件进行组合，修改透镜组件至摄像机本体之间的距离，使得摄像机能够在不同环境条件下使用，具有一定的适应性和通用性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例提供的摄像机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更加清楚地理解本实用新型，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的抗辐照反射式CMOS摄像机包括依次可拆卸连接的设置的透镜组件20、多个依次连接的反射镜组件、摄像机组件50和连接组件；其中，透镜组件20包括朝向成像物体10设置的透镜镜头21，成像物体10的光线经透镜镜头21射入摄像机；每一反射镜组件包括设置于透镜镜头21之后的光路上的反射镜；摄像机组件50包括采用对特征射线具有吸收能力的合金材料制成的防护屏蔽壳51和设置在防护屏蔽壳51内的采用CMOS作为图像传感器的摄像机本体52，摄像机本体52设置与多个所述反射镜之后的光路上，成像物体10的光线经透镜镜头21射入后经多个所述反射镜依次进行反射，然后进入摄像机本体52进行成像。

本实施例中，选择辐射环境中主要能量范围的射线类型作为特征射线，然后选择对特征射线具有吸收能力的元素构成合金材料，并采用该合金材料制成防护屏蔽壳51，相对于现有技术中采用单一铅或镉作为屏蔽材料的屏蔽层，对射线的吸收效率更高，能够进一步减少摄像机的重量和结构尺寸。

进一步地，所述多个反射镜组件包括具有统一尺寸的设有第一反射镜311的第一反射镜组件31、设有第二反射镜321的第二反射镜组件32和设有第三反射镜331的第三反射镜组件33，第一反射镜311、第二反射镜321和第三反射镜331相互平行且与水平面呈45°夹角，成像物体10的光线依次经第一反射镜311、第二反射镜321和第三反射镜331的垂直反射后进入摄像机本体52。

本实施例采用透镜组件20和多个依次连接的反射镜组件互相组合的方案，实现了将摄像机本体52的取景口延伸至反射镜组件处，在保持摄像机可视角度仍可达到广角的前提下，显著拉长了摄像机本体52和成像物体10之间的距离，使摄像机本体52能够布置在远离高辐照剂量区域的位置，使得摄像机能够在不需要非常厚的屏蔽层的情况下实现对高辐照剂量区域的成像。具体的，在大部分核工业环境条件下，本实施例提供的摄像机可以实现在摄像机本体重量不超过10Kg的情况下，应用于累积辐照剂量大于1×105Gy环境条件。

在实际应用中，可根据安装要求的不同，通过使用不用数量的反射镜组件进行组合，修改透镜组件至摄像机本体之间的距离，改变摄像机结构。

进一步地，连接组件包括具有统一尺寸的第一连接组件41和第二连接组件42，第一连接组件41设置在第二反射镜组件32和第三反射镜组件33之间，用于连接第二反射镜组件32和第三反射镜组件33；第二连接组件42设置在第三反射镜组件33和摄像机组件50之间，用于连接第三反射镜组件33和摄像机组件50。

进一步地，透镜组件20还包括安装在其安装壳上的透镜连接环22，透镜连接环22用于连接第一反射镜组件31；

第一反射镜组件31还包括安装在其安装壳上的第一反射镜连接环312，第一反射镜连接环312用于连接第二反射镜组件32；第二反射镜组件32还包括安装在其壳体结构上的第二反射镜连接环322，第二反射镜连接环322用于连接第一连接组件41；第三反射镜组件33还包括安装在其壳体结构上的第三反射镜连接环332，第三反射镜连接环332用于连接第二连接组件42；

第一连接组件41包括可拆卸连接的第一连接管411和第一连接环412，第一连接管411远离第一连接环412的一端连接第二反射镜连接环322，第一连接环412的另一端连接第三反射镜组件33；

第二连接组件42包括可拆卸连接的第二连接管421和第二连接环422，第二连接管421远离第二连接环422的一端连接第三反射镜连接环332，第二连接环422的另一端用于连接防护屏蔽壳51。

其中，第一连接管411和第二连接管421均为不锈钢材料制成的延长管，在本实用新型的另一些实施例中，可取消第一连接管411和第二连接管421的设计，直接采用连接环连接各个组件。

需要说明的是，本实施例提供的透镜组件20、第一反射镜组件31、第二反射镜组件32和第三反射镜组件33均为设有不锈钢材料制成的安装壳，透镜镜头21、第一反射镜311、第二反射镜321和第三反射镜331分别安装在对应的安装壳内，且透镜镜头21、第一反射镜311、第二反射镜321、第三反射镜331和摄像机本体52的镜头均采用辐照环境下非褐化光学玻璃制成，以适应高辐照剂量区域的成像要求。

透镜连接环22、第一反射镜连接环312、第二反射镜连接环322、第三反射镜连接环332、第一连接环412和第二连接环422均为安装在对应的所述安装壳上的卡扣式连接环，所述卡扣式连接环包括不锈钢材料制成的连接环外壳，所述连接环外壳两端的内壁上分别设置有凸环，所述安装壳的外壁上设置有与所述凸环相匹配的凹槽。

在本实用新型的另一些实施例中，所述连接环外壳的两端分别设置有卡扣，所述安装壳的内壁上设置有与所述卡扣相匹配的凹槽，同样的，也能实现连接环的连接不用组件的作用，从而实现摄像机整体结构及成像光路可根据使用环境进行修改，使得摄像机能够在不同环境条件下使用。

综上所述，本实用新型提供的抗辐照反射式CMOS摄像机采用对辐射环境中特征射线具有吸收能力的合金材料制成的防护屏蔽壳，以及设置在防护屏蔽壳内的CMOS图像传感器组成摄像机本体，同时透镜组件、反射件组件和连接组件之间通过连接环可拆卸连接，不仅可以显著提高摄像机的抗辐照性能和成像性能，能够应用在核电站高辐照剂量及复杂厂房结构的环境中，满足核工业领域的应用要求，还可根据安装要求的不同使用不用数量的反射镜组件进行组合，修改透镜组件至摄像机本体之间的距离，使得摄像机能够在不同环境条件下使用，具有一定的适应性和通用性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。