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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023176148
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステム
(51)【国際特許分類】
H04N 23/52 20230101AFI20231206BHJP
G21C 17/003 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
H04N5/225 430
G21C17/003
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022088275
(22)【出願日】2022-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】507250427
【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】野本 真司
(72)【発明者】
【氏名】増永 昌弘
(72)【発明者】
【氏名】桑名 諒
(72)【発明者】
【氏名】平野 克彦
(72)【発明者】
【氏名】上野 克宜
【テーマコード（参考）】
2G075
5C122
【Ｆターム（参考）】
2G075CA04
2G075CA11
2G075FA13
5C122DA30
5C122EA02
5C122GE11
5C122HA81
(57)【要約】
【課題】装置寿命の短縮やイメージセンサの暗電流増加を抑制しつつ、熱処理による耐放射線性向上とカメラヘッド部の小型・軽量化を両立する耐放射線カメラを提供する。
【解決手段】画像を撮像するカメラヘッド部１と、映像信号を信号処理するカメラボディ部２とを有し、カメラヘッド部は、イメージセンサ３とデジタル回路４と熱処理機構５とを備え、イメージセンサは、映像を検出してデジタル回路に配信し、デジタル回路は、イメージセンサからの撮像信号を処理して、カメラボディ部に送信し、デジタル回路とイメージセンサとは熱的に分離され、熱処理機構は、ヒータ６と特性劣化検出器８とを備え、特性劣化検出器は、デジタル回路の電気特性劣化を検出し、ヒータは、特性劣化検出器が検出するデジタル回路の電気特性劣化に応じて、デジタル回路を加熱して熱処理する。
【選択図】図１
【解決手段】画像を撮像するカメラヘッド部１と、映像信号を信号処理するカメラボディ部２とを有し、カメラヘッド部は、イメージセンサ３とデジタル回路４と熱処理機構５とを備え、イメージセンサは、映像を検出してデジタル回路に配信し、デジタル回路は、イメージセンサからの撮像信号を処理して、カメラボディ部に送信し、デジタル回路とイメージセンサとは熱的に分離され、熱処理機構は、ヒータ６と特性劣化検出器８とを備え、特性劣化検出器は、デジタル回路の電気特性劣化を検出し、ヒータは、特性劣化検出器が検出するデジタル回路の電気特性劣化に応じて、デジタル回路を加熱して熱処理する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
耐放射線性に優れた耐放射線カメラであって、
前記耐放射線カメラは、画像を撮像するカメラヘッド部と、該カメラヘッド部から送られる映像信号を信号処理するカメラボディ部とを有し、
前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に適するように構成され、
前記カメラボディ部は、低い放射線環境に適するように構成され、
前記カメラヘッド部は、イメージセンサとデジタル回路と熱処理機構とを備え、
前記イメージセンサは、カメラとしての映像を検出して前記デジタル回路に撮像信号を配信し、
前記デジタル回路は、前記イメージセンサからの撮像信号を処理して、前記カメラボディ部に送信し、
前記デジタル回路と前記イメージセンサとは熱的に分離され、
前記熱処理機構は、ヒータと特性劣化検出器とを備え、
前記特性劣化検出器は、前記デジタル回路の電気特性劣化を検出し、
前記ヒータは、前記特性劣化検出器が検出する前記デジタル回路の電気特性劣化に応じて、前記デジタル回路を加熱して熱処理する、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
前記耐放射線カメラは、画像を撮像するカメラヘッド部と、該カメラヘッド部から送られる映像信号を信号処理するカメラボディ部とを有し、
前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に適するように構成され、
前記カメラボディ部は、低い放射線環境に適するように構成され、
前記カメラヘッド部は、イメージセンサとデジタル回路と熱処理機構とを備え、
前記イメージセンサは、カメラとしての映像を検出して前記デジタル回路に撮像信号を配信し、
前記デジタル回路は、前記イメージセンサからの撮像信号を処理して、前記カメラボディ部に送信し、
前記デジタル回路と前記イメージセンサとは熱的に分離され、
前記熱処理機構は、ヒータと特性劣化検出器とを備え、
前記特性劣化検出器は、前記デジタル回路の電気特性劣化を検出し、
前記ヒータは、前記特性劣化検出器が検出する前記デジタル回路の電気特性劣化に応じて、前記デジタル回路を加熱して熱処理する、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
【請求項2】
請求項１において、
前記特性劣化検出器は、第一のコンパレータと第一のリレー回路とを備え、
前記第一のコンパレータは、第一の基準電圧と前記デジタル回路の出力電圧とを比較することで電気特性劣化を検出し、
前記第一の基準電圧は、前記デジタル回路が放射線劣化をしていない初期状態における出力電圧の少なくとも１／２の電圧を有し、
前記第一のリレー回路は、前記第一のコンパレータの出力に応じて、前記ヒータに電力を供給する、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
前記特性劣化検出器は、第一のコンパレータと第一のリレー回路とを備え、
前記第一のコンパレータは、第一の基準電圧と前記デジタル回路の出力電圧とを比較することで電気特性劣化を検出し、
前記第一の基準電圧は、前記デジタル回路が放射線劣化をしていない初期状態における出力電圧の少なくとも１／２の電圧を有し、
前記第一のリレー回路は、前記第一のコンパレータの出力に応じて、前記ヒータに電力を供給する、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
【請求項3】
請求項２において、
前記熱処理機構は、前記デジタル回路の温度を検出する温度センサを備え、
前記特性劣化検出器は、第二のコンパレータと第二のリレー回路とを備え、
前記第二のコンパレータは、前記温度センサの出力電圧と第二の基準電圧とを比較し、
前記第二のリレー回路は、前記第二のコンパレータの出力に応じて、前記ヒータに電力を供給する、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
前記熱処理機構は、前記デジタル回路の温度を検出する温度センサを備え、
前記特性劣化検出器は、第二のコンパレータと第二のリレー回路とを備え、
前記第二のコンパレータは、前記温度センサの出力電圧と第二の基準電圧とを比較し、
前記第二のリレー回路は、前記第二のコンパレータの出力に応じて、前記ヒータに電力を供給する、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
【請求項4】
請求項３において、
前記第一のリレー回路は、ＮＣ仕様のリレーで構成され、
前記第二のリレー回路は、ＮＯ仕様のリレーで構成される、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
前記第一のリレー回路は、ＮＣ仕様のリレーで構成され、
前記第二のリレー回路は、ＮＯ仕様のリレーで構成される、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
【請求項5】
請求項１において、
前記デジタル回路は、ＭＯＳＦＥＴを備えて構成される、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
前記デジタル回路は、ＭＯＳＦＥＴを備えて構成される、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
【請求項6】
請求項１において、
前記カメラヘッド部に金属製の筐体を備え、
前記筐体と、前記イメージセンサが実装された基板とは熱的に接続される、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
前記カメラヘッド部に金属製の筐体を備え、
前記筐体と、前記イメージセンサが実装された基板とは熱的に接続される、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
【請求項7】
請求項６において、
前記筐体と、前記イメージセンサが実装された基板との間に支持体を備え、
前記支持体が、前記基板を前記筐体に保持するとともに、前記基板の熱を前記筐体に伝搬する、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
前記筐体と、前記イメージセンサが実装された基板との間に支持体を備え、
前記支持体が、前記基板を前記筐体に保持するとともに、前記基板の熱を前記筐体に伝搬する、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
【請求項8】
請求項６または請求項７において、
前記熱処理機構は、前記デジタル回路の温度を検出する温度センサを備え、
前記デジタル回路と前記ヒータと前記温度センサとが実装された基板と、前記筐体との間に、熱拡散を防止する断熱機構が挿入されている、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
前記熱処理機構は、前記デジタル回路の温度を検出する温度センサを備え、
前記デジタル回路と前記ヒータと前記温度センサとが実装された基板と、前記筐体との間に、熱拡散を防止する断熱機構が挿入されている、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
【請求項9】
請求項８において、
前記デジタル回路および前記ヒータと、前記イメージセンサとの間に、輻射熱を遮断する遮熱シートを備える、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
前記デジタル回路および前記ヒータと、前記イメージセンサとの間に、輻射熱を遮断する遮熱シートを備える、
ことを特徴とする耐放射線カメラ。
【請求項10】
耐放射線性に優れた耐放射線カメラを用いる耐放射線カメラシステムであって、
前記耐放射線カメラは、画像を撮像するカメラヘッド部と、該カメラヘッド部から送られる映像信号を信号処理するカメラボディ部とを有し、
前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に配置され、
前記カメラボディ部は、低い放射線環境に配置され、
前記カメラヘッド部は、イメージセンサとデジタル回路と熱処理機構とを備え、
前記イメージセンサは、カメラとしての映像を検出して前記デジタル回路に映像信号を配信し、
前記デジタル回路は、前記イメージセンサからの撮像信号を処理して、前記カメラボディ部に送信し、
前記デジタル回路と前記イメージセンサとは熱的に分離され、
前記熱処理機構は、ヒータと特性劣化検出器とを備え、
前記特性劣化検出器は、前記デジタル回路の電気特性劣化を検出し、
前記ヒータは、前記特性劣化検出器が検出する前記デジタル回路の電気特性劣化に応じて、前記デジタル回路を加熱して熱処理する、
ことを特徴とする耐放射線カメラシステム。
前記耐放射線カメラは、画像を撮像するカメラヘッド部と、該カメラヘッド部から送られる映像信号を信号処理するカメラボディ部とを有し、
前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に配置され、
前記カメラボディ部は、低い放射線環境に配置され、
前記カメラヘッド部は、イメージセンサとデジタル回路と熱処理機構とを備え、
前記イメージセンサは、カメラとしての映像を検出して前記デジタル回路に映像信号を配信し、
前記デジタル回路は、前記イメージセンサからの撮像信号を処理して、前記カメラボディ部に送信し、
前記デジタル回路と前記イメージセンサとは熱的に分離され、
前記熱処理機構は、ヒータと特性劣化検出器とを備え、
前記特性劣化検出器は、前記デジタル回路の電気特性劣化を検出し、
前記ヒータは、前記特性劣化検出器が検出する前記デジタル回路の電気特性劣化に応じて、前記デジタル回路を加熱して熱処理する、
ことを特徴とする耐放射線カメラシステム。
【請求項11】
請求項１に記載の耐放射線カメラを用いる耐放射線カメラシステムであって、
前記耐放射線カメラの前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に配置され、
前記耐放射線カメラの前記カメラボディ部は、低い放射線環境に配置され、
前記特性劣化検出器は、前記デジタル回路の電気特性劣化を検出し、
前記ヒータは、前記特性劣化検出器が検出する前記デジタル回路の電気特性劣化に応じて、前記デジタル回路を加熱して熱処理する、
ことを特徴とする耐放射線カメラシステム。
前記耐放射線カメラの前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に配置され、
前記耐放射線カメラの前記カメラボディ部は、低い放射線環境に配置され、
前記特性劣化検出器は、前記デジタル回路の電気特性劣化を検出し、
前記ヒータは、前記特性劣化検出器が検出する前記デジタル回路の電気特性劣化に応じて、前記デジタル回路を加熱して熱処理する、
ことを特徴とする耐放射線カメラシステム。
【請求項12】
請求項２に記載の耐放射線カメラを用いる耐放射線カメラシステムであって、
前記耐放射線カメラの前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に配置され、
前記耐放射線カメラの前記カメラボディ部は、低い放射線環境に配置され、
前記特性劣化検出器の第一のコンパレータの出力がオフになると前記第一のリレー回路がオンして導通状態となり、前記ヒータに電力が供給され前記デジタル回路の加熱して熱処理する、
ことを特徴とする耐放射線カメラシステム。
前記耐放射線カメラの前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に配置され、
前記耐放射線カメラの前記カメラボディ部は、低い放射線環境に配置され、
前記特性劣化検出器の第一のコンパレータの出力がオフになると前記第一のリレー回路がオンして導通状態となり、前記ヒータに電力が供給され前記デジタル回路の加熱して熱処理する、
ことを特徴とする耐放射線カメラシステム。
【請求項13】
請求項３に記載の耐放射線カメラを用いる耐放射線カメラシステムであって、
前記耐放射線カメラの前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に配置され、
前記耐放射線カメラの前記カメラボディ部は、低い放射線環境に配置され、
前記カメラヘッド部の前記デジタル回路が正常な場合には、前記第一のリレー回路が非導通状態であって、前記ヒータは加熱動作をせず、
前記カメラヘッド部の前記デジタル回路が劣化した場合には、前記第一のコンパレータが前記デジタル回路の出力電圧の低下を検出し、前記第一のリレー回路が導通状態となって、前記ヒータを発熱させて、前記デジタル回路を加熱することによって、前記デジタル回路の放射線劣化を回復し、
前記デジタル回路が加熱されて所定の加熱温度に到達した場合に、前記第二のコンパレータが前記温度センサの加熱温度の到達信号を検出し、前記第二のリレー回路が非導通状態となって、前記ヒータをオフして前記デジタル回路への加熱動作を停止することによって、前記デジタル回路の過度の加熱を防止する、
ことを特徴とする耐放射線カメラシステム。
前記耐放射線カメラの前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に配置され、
前記耐放射線カメラの前記カメラボディ部は、低い放射線環境に配置され、
前記カメラヘッド部の前記デジタル回路が正常な場合には、前記第一のリレー回路が非導通状態であって、前記ヒータは加熱動作をせず、
前記カメラヘッド部の前記デジタル回路が劣化した場合には、前記第一のコンパレータが前記デジタル回路の出力電圧の低下を検出し、前記第一のリレー回路が導通状態となって、前記ヒータを発熱させて、前記デジタル回路を加熱することによって、前記デジタル回路の放射線劣化を回復し、
前記デジタル回路が加熱されて所定の加熱温度に到達した場合に、前記第二のコンパレータが前記温度センサの加熱温度の到達信号を検出し、前記第二のリレー回路が非導通状態となって、前記ヒータをオフして前記デジタル回路への加熱動作を停止することによって、前記デジタル回路の過度の加熱を防止する、
ことを特徴とする耐放射線カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
原子力発電所の廃炉プロセスにおいて、小型・軽量な耐放射線カメラの開発が望まれている。耐放射線カメラは、放射線環境に晒されるカメラヘッド部と通常環境下で信号処理するカメラボディ部に分離される。
このカメラヘッド部において、カメラヘッド部に組み込まれるイメージセンサは、放射線に対して脆弱なＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)界面をもつフォトダイオードと読み出し回路、そしてＡ／Ｄコンバータなどのデジタル回路とから構成されるため、放射線に弱いことが知られている。
また、カメラヘッド部に組み込まれるフォトダイオードや読み出し回路に関しては、埋め込み層や冗長化回路の検討、そしてワイドバンドギャップ半導体を用いた試作などにより耐放射線性の向上が進んでいる。
このカメラヘッド部において、カメラヘッド部に組み込まれるイメージセンサは、放射線に対して脆弱なＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)界面をもつフォトダイオードと読み出し回路、そしてＡ／Ｄコンバータなどのデジタル回路とから構成されるため、放射線に弱いことが知られている。
また、カメラヘッド部に組み込まれるフォトダイオードや読み出し回路に関しては、埋め込み層や冗長化回路の検討、そしてワイドバンドギャップ半導体を用いた試作などにより耐放射線性の向上が進んでいる。
【0003】
一方、カメラヘッド部に組み込まれるデジタル回路は、ＭＯＳ界面をもつ多数のデバイスから構成されるため、耐放射線性の改善はいまだ敷居が高く、特に放射線に弱いと考えられる。
前記のイメージセンサを保護するため、従来のカメラヘッド部は、遮蔽壁を備える。しかし、遮蔽壁は重く、大きいためこれを備える耐放射線カメラの小型・軽量化は難しい。
そこで遮蔽壁を用いず、耐放射線性を向上する手段の一つとして、熱処理が挙げられる。熱処理はアニール効果により、ＭＯＳ界面を有するデバイスの電気特性劣化の主要因であるシリコン酸化膜への正電荷蓄積と、シリコン酸化膜とシリコンの界面に発生する界面準位の増加を低減させることができる。
これらの技術分野に関連するものとしては、特許文献１や特許文献２がある。
前記のイメージセンサを保護するため、従来のカメラヘッド部は、遮蔽壁を備える。しかし、遮蔽壁は重く、大きいためこれを備える耐放射線カメラの小型・軽量化は難しい。
そこで遮蔽壁を用いず、耐放射線性を向上する手段の一つとして、熱処理が挙げられる。熱処理はアニール効果により、ＭＯＳ界面を有するデバイスの電気特性劣化の主要因であるシリコン酸化膜への正電荷蓄積と、シリコン酸化膜とシリコンの界面に発生する界面準位の増加を低減させることができる。
これらの技術分野に関連するものとしては、特許文献１や特許文献２がある。
【0004】
特許文献１の要約には「［目的］本発明の目的は高線量率の放射線環境において使用される電子装置の寿命を延長することにある。［構成］放射線に照射される電子装置(ＣＣＤカメラ）１を構成する半導体部品(ＣＣＤ素子４とバッファアンプ６）に加熱手段（ヒータ１０，１１）を設け加熱することにより、半導体部品の放射線による主要な特性劣化の原因であるシリコン酸化膜中への正電荷の蓄積と、シリコン酸化膜とシリコンとの界面に発生する界面準位の増加を抑制し、前記半導体部品の放射線による特性劣化を抑制する。」と記載され、電子装置の技術が開示されている。このように、特許文献１においては、半導体部品に加熱手段を設け、電子装置の駆動中は使用温度の上限まで加熱して、そして電子装置の休止中は加熱上限温度まで加熱することにより、電子装置の耐放射線性を向上させる。
【0005】
また、特許文献２の要約には「本発明は，放射性環境内で画像を取り込むデバイスに関し，デバイスは，画像検出器（１１，１２，１３）；画像を取り込む領域（１６）；検出器を再生させるための加熱領域（１７）；検出器を冷却する領域（１８）；及び検出器を連続的に各領域内に移動させる支持部（１４）を備える。本発明は，そのようなデバイスを備えるカメラにも関し，より詳細には，核環境内でガンマ線源画像を作成するカメラに関する。」と記載され、デバイスの技術が開示されている。このように、特許文献２においては、複数のイメージセンサを備え、画像を取り込む(駆動)領域と熱処理領域と冷却領域を連続的に移動させる機構を有している。この機構とすることで放射線劣化したイメージセンサを熱処理する間、別のイメージセンサが駆動するため、装置寿命の短縮や暗電流増加を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平０７－６３８７８号公報
【特許文献2】特表２０１７－５０５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、前記の特許文献１においては、イメージセンサ駆動中の熱処理は装置寿命の短縮や暗電流増加による画像の劣化を引き起こすことが懸念されるという課題（問題）がある。
また、特許文献２においては、カメラとして複数のイメージセンサを備えるため、カメラヘッド部の小型・軽量化が難しいという課題（問題）がある。
また、特許文献２においては、カメラとして複数のイメージセンサを備えるため、カメラヘッド部の小型・軽量化が難しいという課題（問題）がある。
【0008】
本発明は、前記した問題に鑑みて創案されたものであり、装置寿命の短縮やイメージセンサの暗電流増加を抑制しつつ、熱処理によるカメラの耐放射線性向上とカメラヘッド部の小型・軽量化を両立する耐放射線カメラを提供することを課題（目的）とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記の課題を解決して、本発明の目的を達成するために、以下のように構成した。
すなわち、本発明に係る耐放射線カメラは、耐放射線性に優れた耐放射線カメラであって、前記耐放射線カメラは、画像を撮像するカメラヘッド部と、該カメラヘッド部から送られる映像信号を信号処理するカメラボディ部とを有し、前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に適するように構成され、前記カメラボディ部は、低い放射線環境に適するように構成され、前記カメラヘッド部は、イメージセンサとデジタル回路と熱処理機構とを備え、前記イメージセンサは、カメラとしての映像を検出して前記デジタル回路に撮像信号を配信し、前記デジタル回路は、前記イメージセンサからの撮像信号を処理して、前記カメラボディ部に送信し、前記デジタル回路と前記イメージセンサとは熱的に分離され、前記熱処理機構は、ヒータと特性劣化検出器とを備え、前記特性劣化検出器は、前記デジタル回路の電気特性劣化を検出し、前記ヒータは、前記特性劣化検出器が検出する前記デジタル回路の電気特性劣化に応じて、前記デジタル回路を加熱して熱処理することを特徴とする。
すなわち、本発明に係る耐放射線カメラは、耐放射線性に優れた耐放射線カメラであって、前記耐放射線カメラは、画像を撮像するカメラヘッド部と、該カメラヘッド部から送られる映像信号を信号処理するカメラボディ部とを有し、前記カメラヘッド部は、高い放射線環境に適するように構成され、前記カメラボディ部は、低い放射線環境に適するように構成され、前記カメラヘッド部は、イメージセンサとデジタル回路と熱処理機構とを備え、前記イメージセンサは、カメラとしての映像を検出して前記デジタル回路に撮像信号を配信し、前記デジタル回路は、前記イメージセンサからの撮像信号を処理して、前記カメラボディ部に送信し、前記デジタル回路と前記イメージセンサとは熱的に分離され、前記熱処理機構は、ヒータと特性劣化検出器とを備え、前記特性劣化検出器は、前記デジタル回路の電気特性劣化を検出し、前記ヒータは、前記特性劣化検出器が検出する前記デジタル回路の電気特性劣化に応じて、前記デジタル回路を加熱して熱処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、装置寿命の短縮やイメージセンサの暗電流増加を抑制しつつ、熱処理によるカメラの耐放射線性向上とカメラヘッド部の小型・軽量化を両立する耐放射線カメラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第１実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
【図2】本発明の第２実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
【図3】本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
【図4A】本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラの熱処理機構および特性劣化検出器の正常状態（室温）における動作例について説明する図である。
【図4B】本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラの熱処理機構および特性劣化検出器の劣化状態（昇温中）における動作例について説明する図である。
【図4C】本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラの熱処理機構および特性劣化検出器の劣化状態で所望の加熱温度に到達したときの動作例について説明する図である。
【図4D】本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラの熱処理機構および特性劣化検出器の回復後の正常状態（温度低下中）における動作例について説明する図である。
【図5】本発明の第４実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
【図6】本発明の第５実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
【図7】本発明の第６実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を実施するための形態（以下においては「実施形態」と表記する）を、適宜、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは部材の一部の図示が省略されている場合もある。
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、適宜、省略する。
なお、以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは部材の一部の図示が省略されている場合もある。
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、適宜、省略する。
【0013】
≪第１実施形態≫
本発明の第１実施形態に係る耐放射線カメラの構成を、図１を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
本発明の第１実施形態に係る耐放射線カメラの構成を、図１を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
【0014】
図１は、本発明の第１実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
図１において、耐放射線カメラ１０１は、カメラヘッド部１とカメラボディ部２とを備えて構成される。
耐放射線カメラ１０１は、高い放射線環境下にある被写体の撮像を目的とするために、カメラヘッド部１は、高い放射線環境に晒される場合がある。ただし、信号処理をするカメラボディ部２は、低い放射線環境に配置される。
図１において、耐放射線カメラ１０１は、カメラヘッド部１とカメラボディ部２とを備えて構成される。
耐放射線カメラ１０１は、高い放射線環境下にある被写体の撮像を目的とするために、カメラヘッド部１は、高い放射線環境に晒される場合がある。ただし、信号処理をするカメラボディ部２は、低い放射線環境に配置される。
【0015】
そのため、カメラヘッド部１とカメラボディ部２は分離して配置され、単数または複数本からなる信号線Ｓ１～Ｓ３で各種の信号や電力（電圧）を、互いに伝達する構成となっている。
例えば、カメラヘッド部１で取得した映像信号や温度情報等の信号を、カメラボディ部２に送信する。また、カメラボディ部２からは、制御信号や電力（電圧）をカメラヘッド部１に送信する。
例えば、カメラヘッド部１で取得した映像信号や温度情報等の信号を、カメラボディ部２に送信する。また、カメラボディ部２からは、制御信号や電力（電圧）をカメラヘッド部１に送信する。
【0016】
カメラヘッド部１は、イメージセンサ３と、デジタル回路４と熱処理機構５を備えて構成される。なお、イメージセンサ３は、基板３１に、デジタル回路４は基板４１に、それぞれ設置されている。
また、イメージセンサ３とデジタル回路４は、空間において離れて配置され、熱的に分離されている。
また、イメージセンサ３とデジタル回路４は、空間において離れて配置され、熱的に分離されている。
【0017】
また、イメージセンサ３とデジタル回路４は、基板３１と基板４１とを介して、信号線Ｓ６で接続されている。なお、信号線Ｓ６は、複数の信号線と電力線（電源線）を含んでいる。
また、デジタル回路４からデジタル処理をされた映像信号が、基板４１を介して、信号線Ｓ３でカメラボディ部２に送られている。なお、信号線（配線）Ｓ３は、複数本で構成され、前記した映像信号の信号線のみならず、例えば基板４１に供給する電力線（配線）も含まれている。
また、デジタル回路４からデジタル処理をされた映像信号が、基板４１を介して、信号線Ｓ３でカメラボディ部２に送られている。なお、信号線（配線）Ｓ３は、複数本で構成され、前記した映像信号の信号線のみならず、例えば基板４１に供給する電力線（配線）も含まれている。
【0018】
熱処理機構５は、ヒータ６と、温度センサ７と、特性劣化検出器８を備えて構成されている。
特性劣化検出器８は、デジタル回路４からの信号を、信号線Ｓ５を介して入力し、デジタル回路４の電気特性劣化を検出している。
ヒータ６は、特性劣化検出器８の判定によって、信号線Ｓ４を介し、状況に応じて、デジタル回路４（基板４１）を加熱する。
特性劣化検出器８は、デジタル回路４からの信号を、信号線Ｓ５を介して入力し、デジタル回路４の電気特性劣化を検出している。
ヒータ６は、特性劣化検出器８の判定によって、信号線Ｓ４を介し、状況に応じて、デジタル回路４（基板４１）を加熱する。
【0019】
温度センサ７は、デジタル回路４（基板４１）の温度を検出している。そして検出した温度情報を、信号線Ｓ２を介して、カメラボディ部２に送信している。温度センサ７が過度に加熱されていると判定した場合には、デジタル回路４の加熱を中止する。
特性劣化検出器８とカメラボディ部２との間に、主としてヒータ６の加熱動作を制御するための単数または複数の信号線（配線）Ｓ１が接続されている。
熱処理機構５は、以上の構成によって、デジタル回路４の電気特性の劣化に応じて、デジタル回路４を熱処理する。また、温度センサ７によって、適宜、熱処理を解除する。
特性劣化検出器８とカメラボディ部２との間に、主としてヒータ６の加熱動作を制御するための単数または複数の信号線（配線）Ｓ１が接続されている。
熱処理機構５は、以上の構成によって、デジタル回路４の電気特性の劣化に応じて、デジタル回路４を熱処理する。また、温度センサ７によって、適宜、熱処理を解除する。
【0020】
以上の図１に示した耐放射線カメラ１０１の構成において、カメラヘッド部１とカメラボディ部２とを別々に構成したので、カメラボディ部２を低い放射線環境に配置できる。
また、放射線の影響を受けやすいカメラヘッド部１においても、放射線対策が比較的に実施しやすいアナログ信号を扱うイメージセンサ３と、特に放射線に弱いと考えられるデジタル回路４を熱的に分離して配置している。
なお、前記したように、アナログ信号を扱うイメージセンサ３は、放射線対策が比較的に実施しやすいので、記載しない別途の対策が行われるものとして、以下では、放射線の影響を受けやすいデジタル回路４の放射線対策について、主として説明する。
また、放射線の影響を受けやすいカメラヘッド部１においても、放射線対策が比較的に実施しやすいアナログ信号を扱うイメージセンサ３と、特に放射線に弱いと考えられるデジタル回路４を熱的に分離して配置している。
なお、前記したように、アナログ信号を扱うイメージセンサ３は、放射線対策が比較的に実施しやすいので、記載しない別途の対策が行われるものとして、以下では、放射線の影響を受けやすいデジタル回路４の放射線対策について、主として説明する。
【0021】
図１におけるデジタル回路４は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）で構成されている。
ヒータ６でデジタル回路４を加熱するのは、放射線によってデジタル回路４がダメージを受けた場合に、デジタル回路４を熱処理することによるアニール効果を目的とするものである。
すなわち、アニール効果で、ＭＯＳ界面を有するデバイスの電気特性劣化の主要因であるシリコン酸化膜への正電荷蓄積と、シリコン酸化膜とシリコンの界面に発生する界面準位の増加を低減させ、デジタル回路４としての特性を回復させるためである。
ヒータ６でデジタル回路４を加熱するのは、放射線によってデジタル回路４がダメージを受けた場合に、デジタル回路４を熱処理することによるアニール効果を目的とするものである。
すなわち、アニール効果で、ＭＯＳ界面を有するデバイスの電気特性劣化の主要因であるシリコン酸化膜への正電荷蓄積と、シリコン酸化膜とシリコンの界面に発生する界面準位の増加を低減させ、デジタル回路４としての特性を回復させるためである。
【0022】
また、前記のように、イメージセンサ３とデジタル回路４とを熱的に分離して配置し、デジタル回路４のみを熱処理することで、前記イメージセンサ３は熱処理されず、イメージセンサ３としての暗電流増加を抑制できる。
そして、前記デジタル回路４の電気特性劣化に応じて熱処理することで、熱処理時間を必要最小限に抑えることができ、装置寿命の短縮を抑制できる。
また、本発明の耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムは、単一のイメージセンサで駆動でき、遮蔽壁を用いない構成であることから小型・軽量化が期待できる。
そして、前記デジタル回路４の電気特性劣化に応じて熱処理することで、熱処理時間を必要最小限に抑えることができ、装置寿命の短縮を抑制できる。
また、本発明の耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムは、単一のイメージセンサで駆動でき、遮蔽壁を用いない構成であることから小型・軽量化が期待できる。
【0023】
＜第１実施形態の効果＞
本発明の第１実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムによれば、イメージセンサ３とデジタル回路４を熱的に分離して配置しているので、状況に応じてデジタル回路４のみを熱処理して、デジタル回路４が放射線劣化から回復することが可能な耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムを提供できる。
また、イメージセンサ３は熱処理されないので、イメージセンサ３としての暗電流増加を抑制できる。
そして、前記デジタル回路４の電気特性劣化に応じて熱処理することで、熱処理時間を必要最小限に抑えることができ、耐放射線カメラとしての装置寿命の短縮を抑制できる。
また、本発明の耐放射線カメラは、単一のイメージセンサで駆動でき、遮蔽壁を用いない構成であることから小型・軽量化が期待できる
本発明の第１実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムによれば、イメージセンサ３とデジタル回路４を熱的に分離して配置しているので、状況に応じてデジタル回路４のみを熱処理して、デジタル回路４が放射線劣化から回復することが可能な耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムを提供できる。
また、イメージセンサ３は熱処理されないので、イメージセンサ３としての暗電流増加を抑制できる。
そして、前記デジタル回路４の電気特性劣化に応じて熱処理することで、熱処理時間を必要最小限に抑えることができ、耐放射線カメラとしての装置寿命の短縮を抑制できる。
また、本発明の耐放射線カメラは、単一のイメージセンサで駆動でき、遮蔽壁を用いない構成であることから小型・軽量化が期待できる
【0024】
≪第２実施形態≫
本発明の第２実施形態に係る耐放射線カメラの構成を、図２を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
本発明の第２実施形態に係る耐放射線カメラの構成を、図２を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
【0025】
図２は、本発明の第２実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
図２において、第２実施形態の耐放射線カメラ１０２が、図１で示した第１実施形態の耐放射線カメラ１０１との異なる点は、図２における特性劣化検出器８Ｂの構成を、より具体的な構成例で示したことである。
そのため、次に、図２における特性劣化検出器８Ｂの構成について、詳しく説明する。なお、その他の重複する説明は、適宜、省略する。
図２において、第２実施形態の耐放射線カメラ１０２が、図１で示した第１実施形態の耐放射線カメラ１０１との異なる点は、図２における特性劣化検出器８Ｂの構成を、より具体的な構成例で示したことである。
そのため、次に、図２における特性劣化検出器８Ｂの構成について、詳しく説明する。なお、その他の重複する説明は、適宜、省略する。
【0026】
図２において、特性劣化検出器８Ｂは、コンパレータ（第一のコンパレータ）９とリレー回路（第一のリレー回路）１０とを備えて構成される。
【0027】
なお、図２においては、「コンパレータ」と「リレー回路」は、それぞれ１個しかないので、「第一」という表記は、必ずしも適当ではない。ただし、図２を参照する第２実施形態に係る耐放射線カメラの構成の説明において、前記のように、コンパレータ（第一のコンパレータ）９、およびリレー回路（第一のリレー回路）１０という表記を、適宜、用いる場合がある。このような表記を用いる理由は、それぞれ２個の「コンパレータ」と「リレー回路」を用いた図３における「第一のコンパレータ９」、「第二のコンパレータ１３」および「第一のリレー回路１０」、「第二のリレー回路１４」との機能の対応を明確にするためである。
また、基準電圧（第一の基準電圧）１１という表記についても、同様の理由である。
また、基準電圧（第一の基準電圧）１１という表記についても、同様の理由である。
【0028】
図２において、コンパレータ９の第１入力端子は、基準電圧（第一の基準電圧）１１が入力し、第２入力端子は、デジタル回路４からの信号が信号線Ｓ５Ｂを介して入力している。
リレー回路１０は、紙面視で左側に第１信号端子と第２信号端子を有し、右側に第１切替端子と第２切替端子を有している。
コンパレータ９の出力信号は、リレー回路１０の第１信号端子に入力している。リレー回路１０は、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであって、コンパレータ９の出力がオフ（０）の状態において、リレー回路１０の切替スイッチが導通状態（Ｃｌｏｓｅ）となる。
リレー回路１０は、紙面視で左側に第１信号端子と第２信号端子を有し、右側に第１切替端子と第２切替端子を有している。
コンパレータ９の出力信号は、リレー回路１０の第１信号端子に入力している。リレー回路１０は、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであって、コンパレータ９の出力がオフ（０）の状態において、リレー回路１０の切替スイッチが導通状態（Ｃｌｏｓｅ）となる。
【0029】
コンパレータ９とリレー回路１０の具体的な動作を次に説明する。
信号線Ｓ５Ｂに出力されるデジタル回路４の劣化状況を反映する所定の回路における出力電圧を電圧Ｖａとする。なお、「デジタル回路４の劣化状況を反映する所定の回路における出力電圧」という表記を簡略化して、「デジタル回路４の出力電圧」、もしくは「出力電圧」と適宜、表記する。
信号線Ｓ５Ｂに出力されるデジタル回路４の劣化状況を反映する所定の回路における出力電圧を電圧Ｖａとする。なお、「デジタル回路４の劣化状況を反映する所定の回路における出力電圧」という表記を簡略化して、「デジタル回路４の出力電圧」、もしくは「出力電圧」と適宜、表記する。
【0030】
デジタル回路４の出力電圧Ｖａは、放射線の影響によって変動する可能性がある。放射線の影響を受けない初期状態の出力電圧を、初期値として出力電圧Ｖａ０とする。この初期値の出力電圧Ｖａ０に対して、基準電圧１１を少なくとも電圧（Ｖａ０）／２と設定する。
すなわち、コンパレータ９の第１入力端子は、基準電圧１１の電圧（Ｖａ０）／２であり、コンパレータ９の第２入力端子は、デジタル回路４の所定の回路の出力電圧Ｖａが入力している。
すなわち、コンパレータ９の第１入力端子は、基準電圧１１の電圧（Ｖａ０）／２であり、コンパレータ９の第２入力端子は、デジタル回路４の所定の回路の出力電圧Ｖａが入力している。
【0031】
この初期状態の場合において、コンパレータ９の第１入力端子の電圧（Ｖａ０）／２と、第２入力端子の出力電圧Ｖａ（＝Ｖａ０）とには、十分な電圧差があるので、コンパレータ９の出力は、オン（１）の状態となる。この場合の電流が流れる回路構成としては、コンパレータ９の出力端子からリレー回路１０の紙面視で左側に配置された第１信号端子と第２信号端子を介して、信号線Ｓ１Ｂに所定の電流が流れる。
【0032】
前記したように、リレー回路１０は、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであり、コンパレータ９の出力は、オン（１）の状態であるので、リレー回路１０の紙面視で右側に配置された第１切替端子と第２切替端子の間で構成される切替スイッチは、非導通状態（Ｏｐｅｎ）である。
つまり、リレー回路１０の第１切替端子に接続された信号線Ｓ４Ｂと、第２切替端子に接続された信号線（配線）Ｓ１Ｃとは、非導通状態（Ｏｐｅｎ）であるので、ヒータ６には、電流が流れず、非加熱の状態である。
つまり、リレー回路１０の第１切替端子に接続された信号線Ｓ４Ｂと、第２切替端子に接続された信号線（配線）Ｓ１Ｃとは、非導通状態（Ｏｐｅｎ）であるので、ヒータ６には、電流が流れず、非加熱の状態である。
【0033】
次に、ＭＯＳＦＥＴで構成されるデジタル回路４が放射線の影響を受けて、所定の回路の出力電圧Ｖａが低下したとする。
そして、放射線の影響が次第に蓄積し、出力電圧Ｖａが次第に低下して、基準電圧１１（≧（Ｖａ０）／２）との電圧差が減少すると、それに伴いコンパレータ９の出力も減少する。そして、コンパレータ９の出力がオフ（０）になると、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであるリレー回路１０の切替スイッチがオン（Close）する。
そして、放射線の影響が次第に蓄積し、出力電圧Ｖａが次第に低下して、基準電圧１１（≧（Ｖａ０）／２）との電圧差が減少すると、それに伴いコンパレータ９の出力も減少する。そして、コンパレータ９の出力がオフ（０）になると、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであるリレー回路１０の切替スイッチがオン（Close）する。
【0034】
すると、リレー回路１０に接続された信号線Ｓ１Ｃと信号線Ｓ４Ｂは、導通状態となって、ヒータ６に電流（電力）が供給され、デジタル回路４に対する熱処理が開始される。
なお、ヒータ６の他方の端子は、基板４１における配線に接続されている。
そして、デジタル回路４に対する熱処理が充分（温度と時間）に実施されると、デジタル回路４は、放射線劣化から回復する。
なお、ヒータ６の他方の端子は、基板４１における配線に接続されている。
そして、デジタル回路４に対する熱処理が充分（温度と時間）に実施されると、デジタル回路４は、放射線劣化から回復する。
【0035】
一般的にデジタル信号は、デジタル回路を構成するＭＯＳＦＥＴの出力電圧の中央値を基準に０，１判定がされる。つまり、ＭＯＳＦＥＴの出力電圧Ｖａが放射線により低下して、電圧Ｖｂとなる場合、出力電圧の初期値をＶａ０として、Ｖｂが（Ｖａ０）／２を下回ると正しい０，１判定ができなくなる。そのため、熱処理開始のタイミングを決める基準電圧１１は、少なくとも（Ｖａ０）／２の電圧を有しているものとする。
実際は、デジタル信号に含まれるノイズの振幅分の余裕を取って（Ｖａ０）／２より大きい電圧値に設計することが望ましい。
なお、出力電圧Ｖａは、可変値であるが、出力電圧の初期値Ｖａ０、および基準電圧（第一の基準電圧）の（Ｖａ０）／２の値は、固定値であるとして扱う。
実際は、デジタル信号に含まれるノイズの振幅分の余裕を取って（Ｖａ０）／２より大きい電圧値に設計することが望ましい。
なお、出力電圧Ｖａは、可変値であるが、出力電圧の初期値Ｖａ０、および基準電圧（第一の基準電圧）の（Ｖａ０）／２の値は、固定値であるとして扱う。
【0036】
≪第２実施形態の変形例≫
前記の第２実施形態におけるリレー回路１０の説明として、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであるとしたが、ＮＣの仕様に限定されない。
すなわち、ＮＯ（Normally Open）の仕様のリレーでも構成できる。
その場合には、前記した基準電圧１１をＶａ０とする。このとき、放射線によるＭＯＳＦＥＴの出力電圧が低下することで、前記のコンパレータ９の出力が増大する。そして、コンパレータ９の出力増大に応じて、前記のリレー回路１０がオンして、熱処理が開始される機構とする。
前記の第２実施形態におけるリレー回路１０の説明として、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであるとしたが、ＮＣの仕様に限定されない。
すなわち、ＮＯ（Normally Open）の仕様のリレーでも構成できる。
その場合には、前記した基準電圧１１をＶａ０とする。このとき、放射線によるＭＯＳＦＥＴの出力電圧が低下することで、前記のコンパレータ９の出力が増大する。そして、コンパレータ９の出力増大に応じて、前記のリレー回路１０がオンして、熱処理が開始される機構とする。
【0037】
＜第２実施形態の効果＞
本発明の第２実施形態によれば、特性劣化検出器８Ｂは、所定の基準電圧で比較判定するコンパレータ９と、ＮＣ仕様またはＮＯ仕様のリレー回路１０とを備えて構成される。この比較的に簡単な構成の特性劣化検出器８Ｂを備える熱処理機構５Ｂによって、デジタル回路４は、放射線劣化した場合においても、加熱処理されて、放射線劣化から回復する。
本発明の第２実施形態によれば、特性劣化検出器８Ｂは、所定の基準電圧で比較判定するコンパレータ９と、ＮＣ仕様またはＮＯ仕様のリレー回路１０とを備えて構成される。この比較的に簡単な構成の特性劣化検出器８Ｂを備える熱処理機構５Ｂによって、デジタル回路４は、放射線劣化した場合においても、加熱処理されて、放射線劣化から回復する。
【0038】
【0039】
図３は、本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
図３において、第３実施形態の耐放射線カメラ１０３が、図２で示した第２実施形態の耐放射線カメラ１０２と異なる点は、図３における特性劣化検出器８Ｃの構成である。
そのため、図３における特性劣化検出器８Ｃの構成について、詳しく説明する。その他の重複する説明は、適宜、省略する。
図３において、第３実施形態の耐放射線カメラ１０３が、図２で示した第２実施形態の耐放射線カメラ１０２と異なる点は、図３における特性劣化検出器８Ｃの構成である。
そのため、図３における特性劣化検出器８Ｃの構成について、詳しく説明する。その他の重複する説明は、適宜、省略する。
【0040】
図３において、特性劣化検出器８Ｃは、第一のコンパレータ９と第一のリレー回路１０と、更に、第二のコンパレータ１３と第二のリレー回路１４とが備えられている。
なお、図３における第一のコンパレータ９と第一のリレー回路１０は、前記したように、図２におけるコンパレータ９とリレー回路１０にそれぞれ相当している。そのため、同一の符号「９」および同一の符号「１０」を用いている。
なお、図３における第一のコンパレータ９と第一のリレー回路１０における接続関係は、図２で示したコンパレータ９とリレー回路１０との接続関係と同様である。
なお、図３における第一のコンパレータ９と第一のリレー回路１０は、前記したように、図２におけるコンパレータ９とリレー回路１０にそれぞれ相当している。そのため、同一の符号「９」および同一の符号「１０」を用いている。
なお、図３における第一のコンパレータ９と第一のリレー回路１０における接続関係は、図２で示したコンパレータ９とリレー回路１０との接続関係と同様である。
【0041】
また、図３において、第一のリレー回路１０は、前記したようにＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであるのに対し、第二のリレー回路１４は、ＮＯ(Normally Open)仕様のリレーである。
そのため図３においては、第一のリレー回路１０がＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであることを明確に示すために、第一のリレー回路１０のブロックの中に「ＮＣ」と表記している。
そのため図３においては、第一のリレー回路１０がＮＣ(Normally Close)仕様のリレーであることを明確に示すために、第一のリレー回路１０のブロックの中に「ＮＣ」と表記している。
【0042】
同様に、第二のリレー回路１４がＮＯ(Normally Open)仕様のリレーであることを明確に示すために、第二のリレー回路１４のブロックの中に「ＮＯ」と表記している。
また、第一のリレー回路１０は、紙面視において、第一のリレー回路１０の右側に第１切替端子と第２切替端子が配置されているのに対し、第二のリレー回路１４は、紙面視において、第二のリレー回路１４の左側に第１切替端子と第２切替端子が配置されている。
また、第一のリレー回路１０は、紙面視において、第一のリレー回路１０の右側に第１切替端子と第２切替端子が配置されているのに対し、第二のリレー回路１４は、紙面視において、第二のリレー回路１４の左側に第１切替端子と第２切替端子が配置されている。
【0043】
そして、第一のリレー回路１０の切替スイッチの第１切替端子は、信号線Ｓ４Ｄを介して第二のリレー回路１４の第２切替端子に接続されている。また、第二のリレー回路１４の第１切替端子が信号線Ｓ４Ｃを介してヒータ６に接続されている。
また、第二のコンパレータ１３の第１入力端子は、第二の基準電圧１２が入力している。
また、第二のコンパレータ１３の第２入力端子は、温度センサ７からの信号（温度検出信号）が信号線Ｓ２Ｂを介して入力している。
第二のコンパレータ１３の出力信号が信号線Ｓ４Ｅを介して、第二のリレー回路１４の第１信号端子に入力している。第二のリレー回路１４の第２信号端子は、信号線Ｓ１Ｄに接続されている。
また、第二のコンパレータ１３の第１入力端子は、第二の基準電圧１２が入力している。
また、第二のコンパレータ１３の第２入力端子は、温度センサ７からの信号（温度検出信号）が信号線Ｓ２Ｂを介して入力している。
第二のコンパレータ１３の出力信号が信号線Ｓ４Ｅを介して、第二のリレー回路１４の第１信号端子に入力している。第二のリレー回路１４の第２信号端子は、信号線Ｓ１Ｄに接続されている。
【0044】
【0045】
《正常状態（室温）における熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃの動作》
図４Ａは、本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラ１０３（図３）の熱処理機構５Ｃ、および特性劣化検出器８Ｃの正常状態（室温）における動作例について、説明する図である。
図４Ａにおいて、耐放射線カメラ１０３が放射線の影響を受けていないために、デジタル回路４の出力電圧Ｖａが初期値の出力電圧Ｖａ０である状況を示している。また、正常状態（室温）であるので、ヒータ６も加熱動作はしていない。
図４Ａは、本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラ１０３（図３）の熱処理機構５Ｃ、および特性劣化検出器８Ｃの正常状態（室温）における動作例について、説明する図である。
図４Ａにおいて、耐放射線カメラ１０３が放射線の影響を受けていないために、デジタル回路４の出力電圧Ｖａが初期値の出力電圧Ｖａ０である状況を示している。また、正常状態（室温）であるので、ヒータ６も加熱動作はしていない。
【0046】
なお、第二のコンパレータ１３の第１入力端子における第二の基準電圧１２は、ヒータ６の加熱を停止する際の所定の加熱温度時の出力電圧Ｖｃに設定されている。
また、第二のコンパレータ１３の第２入力端子には、温度センサ７の出力信号が入力している。ただし、ヒータ６は加熱動作をしていないので、室温における温度センサ７の出力電圧Ｖｃ０が、第二のコンパレータ１３の第２入力端子への入力信号となっている。
また、第二のコンパレータ１３の第２入力端子には、温度センサ７の出力信号が入力している。ただし、ヒータ６は加熱動作をしていないので、室温における温度センサ７の出力電圧Ｖｃ０が、第二のコンパレータ１３の第２入力端子への入力信号となっている。
【0047】
以上の状況によって、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーである第一のリレー回路１０の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、非導通状態（Ｏｐｅｎ）である。
また、ＮＯ(Normally Open)仕様のリレーである第二のリレー回路１４の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、導通状態（Ｃｌｏｓｅ）である。
ただし、第一のリレー回路１０と第二のリレー回路１４が共に導通状態でないと、ヒータ６は、加熱動作をしない。
そのため、前記したように、第一のリレー回路１０が非導通状態（Ｏｐｅｎ）であるので、図４Ａにおいては、ヒータ６は、加熱動作をしていない。そのため、熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃは、正常状態（室温）の動作となっている。
また、ＮＯ(Normally Open)仕様のリレーである第二のリレー回路１４の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、導通状態（Ｃｌｏｓｅ）である。
ただし、第一のリレー回路１０と第二のリレー回路１４が共に導通状態でないと、ヒータ６は、加熱動作をしない。
そのため、前記したように、第一のリレー回路１０が非導通状態（Ｏｐｅｎ）であるので、図４Ａにおいては、ヒータ６は、加熱動作をしていない。そのため、熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃは、正常状態（室温）の動作となっている。
【0048】
なお、図４Ａにおいて、第一のリレー回路１０の切替スイッチが非導通状態（Ｏｐｅｎ）であることを示すために、第１切替端子と第２切替端子の間を太い線が斜め方向となって、開いている状態で表記している。
また、第二のリレー回路１４の切替スイッチが導通状態（Ｃｌｏｓｅ）であることを示すために、第１切替端子と第２切替端子の間を太い線が平行方向となって、閉じている状態で表記している。
また、第二のリレー回路１４の切替スイッチが導通状態（Ｃｌｏｓｅ）であることを示すために、第１切替端子と第２切替端子の間を太い線が平行方向となって、閉じている状態で表記している。
【0049】
《劣化状態（昇温中）における熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃの動作》
次に、耐放射線カメラ１０３が放射線の影響を受けて、デジタル回路４が劣化して出力電圧Ｖａが低下し、ヒータ６が加熱動作を開始した状況について説明をする。
次に、耐放射線カメラ１０３が放射線の影響を受けて、デジタル回路４が劣化して出力電圧Ｖａが低下し、ヒータ６が加熱動作を開始した状況について説明をする。
【0050】
図４Ｂは、本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラ１０３の熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃの劣化状態（昇温中）における動作例について説明する図である。
図４Ｂにおいて、耐放射線カメラ１０３のカメラヘッド部１が放射線の影響を受けて、デジタル回路４の出力電圧Ｖａが低下し、初期値の出力電圧Ｖａ０の半分であるＶａ＝（Ｖａ０）／２となった状況を示している。
図４Ｂにおいて、耐放射線カメラ１０３のカメラヘッド部１が放射線の影響を受けて、デジタル回路４の出力電圧Ｖａが低下し、初期値の出力電圧Ｖａ０の半分であるＶａ＝（Ｖａ０）／２となった状況を示している。
【0051】
そのため、第一のコンパレータ９は、第１入力端子と第２入力端子の電圧が等しくなったので、第一のコンパレータ９の出力がオフ（０）となる。
その結果、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーである第一のリレー回路１０がオン、つまり第一のリレー回路１０の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、導通状態（Ｃｌｏｓｅ）となる。
その結果、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーである第一のリレー回路１０がオン、つまり第一のリレー回路１０の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、導通状態（Ｃｌｏｓｅ）となる。
【0052】
また、第二のコンパレータ１３の第１入力端子がＶｃ、第２入力端子がＶｃ０と差があるので第二のコンパレータ１３は、出力がオン（１）である。
そのため、ＮＯ(Normally Open)仕様のリレーである第二のリレー回路１４の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、導通状態（Ｃｌｏｓｅ）である。
そのため、ＮＯ(Normally Open)仕様のリレーである第二のリレー回路１４の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、導通状態（Ｃｌｏｓｅ）である。
【0053】
すなわち、第一のリレー回路１０の切替スイッチと、第二のリレー回路１４の切替スイッチは、共に導通状態（Ｃｌｏｓｅ）であるので、信号線（配線）Ｓ１Ｃからヒータ６に電圧（電力）が供給され、ヒータ６は加熱動作を開始する。
そして、耐放射線カメラ１０３のデジタル回路４の周囲環境は、室温から徐々に上昇を開始する。
そして、耐放射線カメラ１０３のデジタル回路４の周囲環境は、室温から徐々に上昇を開始する。
【0054】
《劣化状態（所望の加熱温度に到達）における熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃの動作》
次に、ヒータ６が加熱動作を続けたために、デジタル回路４の周囲環境が所望の加熱温度に到達した状況について説明する。
次に、ヒータ６が加熱動作を続けたために、デジタル回路４の周囲環境が所望の加熱温度に到達した状況について説明する。
【0055】
図４Ｃは、本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラ１０３の熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃの劣化状態で所望の加熱温度に到達したときの動作例について説明する図である。
図４Ｃにおいて、ヒータ６がデジタル回路４への加熱動作を続けた結果、デジタル回路４が所望の加熱温度に到達する。このヒータ６による加熱動作が所定時間、実施されると、デジタル回路４は、放射線劣化から次第に回復し、デジタル回路４の出力電圧Ｖａが初期値の出力電圧Ｖａ０に向かって上昇する（Ｖａ→Ｖａ０）。
図４Ｃにおいて、ヒータ６がデジタル回路４への加熱動作を続けた結果、デジタル回路４が所望の加熱温度に到達する。このヒータ６による加熱動作が所定時間、実施されると、デジタル回路４は、放射線劣化から次第に回復し、デジタル回路４の出力電圧Ｖａが初期値の出力電圧Ｖａ０に向かって上昇する（Ｖａ→Ｖａ０）。
【0056】
ただし、図４Ｃにおいては、加熱を開始しての経過時間は短く、デジタル回路４の放射線劣化からの回復状況は、不充分であるので、第１のコンパレータ９の出力はオフ（０）であり、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーである第一のリレー回路１０の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、導通状態（Ｃｌｏｓｅ）である。
【0057】
また、デジタル回路４が加熱されると、放射線劣化からの回復状況は、不充分であっても、デジタル回路４は温度が上昇する。そして、温度センサ７が、設定した加熱温度における出力電圧Ｖｃを出力するようになる。
このように、第二のコンパレータ１３の第２入力端子に入力する電圧が出力電圧Ｖｃとなると、第１入力端子の第二の基準電圧が電圧Ｖｃであるので、第１入力端子と第２入力端子に電圧差はなくなり、第二のコンパレータ１３は、出力がオフ（０）となる。
このように、第二のコンパレータ１３の第２入力端子に入力する電圧が出力電圧Ｖｃとなると、第１入力端子の第二の基準電圧が電圧Ｖｃであるので、第１入力端子と第２入力端子に電圧差はなくなり、第二のコンパレータ１３は、出力がオフ（０）となる。
【0058】
そのため、ＮＯ(Normally Open)仕様のリレーである第二のリレー回路１４の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、非導通状態（Ｏｐｅｎ）となる。
その結果、信号線（配線）Ｓ１Ｃから第一のリレー回路１０、第二のリレー回路１４を経由して、ヒータ６に至る経路が、第二のリレー回路１４で遮断されるので、ヒータ６による加熱動作が停止する。
このようにヒータ６による加熱動作を停止することによって、必要以上のデジタル回路４への加熱を防止する。
また、加熱動作の停止によって、次第にデジタル回路４の温度は低下を始める。
その結果、信号線（配線）Ｓ１Ｃから第一のリレー回路１０、第二のリレー回路１４を経由して、ヒータ６に至る経路が、第二のリレー回路１４で遮断されるので、ヒータ６による加熱動作が停止する。
このようにヒータ６による加熱動作を停止することによって、必要以上のデジタル回路４への加熱を防止する。
また、加熱動作の停止によって、次第にデジタル回路４の温度は低下を始める。
【0059】
《回復後の正常状態（温度低下中）における熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃの動作》
次に、デジタル回路４のダメージが修復され、特性が改善され、ヒータ６がオフされて、温度がさらに低下中の状況について説明する。
次に、デジタル回路４のダメージが修復され、特性が改善され、ヒータ６がオフされて、温度がさらに低下中の状況について説明する。
【0060】
図４Ｄは、本発明の第３実施形態に係る耐放射線カメラ１０３の熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃの回復後の正常状態（ただし温度低下中）における動作例について説明する図である。
図４Ｄにおいて、デジタル回路４のダメージが修復され、特性が改善されるとデジタル回路４の出力電圧Ｖａが初期値の出力電圧Ｖａ０に回復している。
すると第一のコンパレータ９は、第１入力端子の第一の基準電圧（Ｖａ０）／２と第２入力端子の出力電圧Ｖａ０に大きな差が生じたので、オン（１）する。
そのため、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーである第一のリレー回路１０がオフする。つまり第一のリレー回路１０の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、非導通状態（Ｏｐｅｎ）となる。したがって、ヒータ６に電圧（電力）は供給されない。
図４Ｄにおいて、デジタル回路４のダメージが修復され、特性が改善されるとデジタル回路４の出力電圧Ｖａが初期値の出力電圧Ｖａ０に回復している。
すると第一のコンパレータ９は、第１入力端子の第一の基準電圧（Ｖａ０）／２と第２入力端子の出力電圧Ｖａ０に大きな差が生じたので、オン（１）する。
そのため、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーである第一のリレー回路１０がオフする。つまり第一のリレー回路１０の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、非導通状態（Ｏｐｅｎ）となる。したがって、ヒータ６に電圧（電力）は供給されない。
【0061】
また、温度が低下したことによって、温度センサ７の出力電圧は、正常状態における電圧Ｖｃ０に戻る。すると、第二のコンパレータ１３の第２入力端子の出力電圧Ｖｃ０と第１入力端子の第二の基準電圧Ｖｃとには、電圧差があるので、第二のコンパレータ１３はオン（１）する。
そのため、ＮＯ(Normally Open)仕様のリレーである第二のリレー回路１４の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、導通状態（Ｃｌｏｓｅ）となる。
そのため、ＮＯ(Normally Open)仕様のリレーである第二のリレー回路１４の切替スイッチの第１切替端子と第２切替端子は、導通状態（Ｃｌｏｓｅ）となる。
【0062】
以上の図４Ｄに示した、第一のコンパレータ９、第一のリレー回路１０、第二のコンパレータ１３、第二のリレー回路１４の状態は、図４Ａの第一のコンパレータ９、第一のリレー回路１０、第二のコンパレータ１３、第二のリレー回路１４の状態に対応している。
すなわち、デジタル回路４のダメージが修復され、かつ温度も低下して、図１に示した初期状態に、ほぼ戻ったことを意味している。
すなわち、デジタル回路４のダメージが修復され、かつ温度も低下して、図１に示した初期状態に、ほぼ戻ったことを意味している。
【0063】
【0064】
また、図３の熱処理機構５Ｃおよび特性劣化検出器８Ｃの構成によれば、次のような機能、動作をするとも言える。
すなわち、第二の基準電圧１２は、デジタル回路４の加熱温度に対応する温度センサ７の出力電圧に等しい電圧Ｖｃであり、デジタル回路４の温度が加熱温度に達していない場合に、第二のリレー回路１４がオンして加熱が継続される。
また、デジタル回路４の温度が加熱温度に達したとき、温度センサ７の出力電圧と第二の基準電圧１２は等しくなり、前記第二のリレー回路１４がオフされ加熱は終了する。
すなわち、第二の基準電圧１２は、デジタル回路４の加熱温度に対応する温度センサ７の出力電圧に等しい電圧Ｖｃであり、デジタル回路４の温度が加熱温度に達していない場合に、第二のリレー回路１４がオンして加熱が継続される。
また、デジタル回路４の温度が加熱温度に達したとき、温度センサ７の出力電圧と第二の基準電圧１２は等しくなり、前記第二のリレー回路１４がオフされ加熱は終了する。
【0065】
＜第３実施形態の効果＞
本発明の第３実施形態によれば、特性劣化検出器８Ｃは、第一のコンパレータ９、第一のリレー回路１０、第二のコンパレータ１３、第二のリレー回路１４を組み合わせて、構成し、デジタル回路４の出力電圧の下限と、温度センサ７によるデジタル回路４の温度の上限とによって、ヒータ６を制御する。
そのため、ヒータ６による前記デジタル回路４の加熱温度を所望の値に設定でき、環境温度の変化や、素子の動作状況の変化によっても、半導体部品の動作温度が所定の範囲に留まり、電気特性を仕様範囲内に納めて正常に使用できるという効果がある。
本発明の第３実施形態によれば、特性劣化検出器８Ｃは、第一のコンパレータ９、第一のリレー回路１０、第二のコンパレータ１３、第二のリレー回路１４を組み合わせて、構成し、デジタル回路４の出力電圧の下限と、温度センサ７によるデジタル回路４の温度の上限とによって、ヒータ６を制御する。
そのため、ヒータ６による前記デジタル回路４の加熱温度を所望の値に設定でき、環境温度の変化や、素子の動作状況の変化によっても、半導体部品の動作温度が所定の範囲に留まり、電気特性を仕様範囲内に納めて正常に使用できるという効果がある。
【0066】
≪第４実施形態≫
本発明の第４実施形態に係る耐放射線カメラの構成を、図５を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
本発明の第４実施形態に係る耐放射線カメラの構成を、図５を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
【0067】
図５は、本発明の第４実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。
図５において、第４実施形態の耐放射線カメラ１０４が、図１で示した第１実施形態の耐放射線カメラ１０１と異なる点は、図５における金属製の筐体１５と、熱を伝搬する支持体３２を設けた構成である。
その他の重複する説明は、適宜、省略する。
図５において、第４実施形態の耐放射線カメラ１０４が、図１で示した第１実施形態の耐放射線カメラ１０１と異なる点は、図５における金属製の筐体１５と、熱を伝搬する支持体３２を設けた構成である。
その他の重複する説明は、適宜、省略する。
【0068】
図５において、耐放射線カメラ１０４は、カメラヘッド部１において、金属製の筐体１５と熱を伝搬する支持体３２を備えている。
金属製の筐体１５は、イメージセンサ３、基板３１、デジタル回路４、基板４１、熱処理機構５を囲うように構成されている。
また、支持体３２は、基板３１と筐体１５とを支持、保持する形状で配置されている。
支持体３２は、基板３１を介して、イメージセンサ３で発生した熱を、金属製の筐体１５に伝搬している。
ただし、支持体３２は、絶縁物で構成され、基板３１（イメージセンサ３）と金属製の筐体１５との間は、電気的に隔離されている。
金属製の筐体１５は、イメージセンサ３、基板３１、デジタル回路４、基板４１、熱処理機構５を囲うように構成されている。
また、支持体３２は、基板３１と筐体１５とを支持、保持する形状で配置されている。
支持体３２は、基板３１を介して、イメージセンサ３で発生した熱を、金属製の筐体１５に伝搬している。
ただし、支持体３２は、絶縁物で構成され、基板３１（イメージセンサ３）と金属製の筐体１５との間は、電気的に隔離されている。
【0069】
以上の構成によって、金属製の筐体１５は、イメージセンサ３で発生した熱を受けて、空気中に放熱することによって、イメージセンサ３の温度上昇を軽減している。
また、金属製の筐体１５は、前記のようにイメージセンサ３、基板３１、デジタル回路４、基板４１、熱処理機構５を囲うように構成されているので、カメラヘッド部１（耐放射線カメラ１０４）の放射線の影響を軽減する役目もしている。
また、金属製の筐体１５は、前記のようにイメージセンサ３、基板３１、デジタル回路４、基板４１、熱処理機構５を囲うように構成されているので、カメラヘッド部１（耐放射線カメラ１０４）の放射線の影響を軽減する役目もしている。
【0070】
＜第４実施形態の効果＞
本発明の第４実施形態の耐放射線カメラ１０４は、金属製の筐体１５と熱を伝搬する支持体３２を備え、前記筐体１５と前記イメージセンサ３が実装された基板３１が熱的に接続されている。
このような構成とすることによって、前記デジタル回路４の熱が、複数の配線を内包するケーブルを介して、もしくはヒータ６の輻射熱が、前記イメージセンサ３に伝搬してもその熱を金属製の筐体１５に拡散することができる。
そのため、イメージセンサ３の温度は安定し、暗電流増加の抑制効果が高くなる。
また、金属製の筐体１５で耐放射線カメラ１０４のカメラヘッド部１を覆うことによって、放射線の影響も軽減できる。
本発明の第４実施形態の耐放射線カメラ１０４は、金属製の筐体１５と熱を伝搬する支持体３２を備え、前記筐体１５と前記イメージセンサ３が実装された基板３１が熱的に接続されている。
このような構成とすることによって、前記デジタル回路４の熱が、複数の配線を内包するケーブルを介して、もしくはヒータ６の輻射熱が、前記イメージセンサ３に伝搬してもその熱を金属製の筐体１５に拡散することができる。
そのため、イメージセンサ３の温度は安定し、暗電流増加の抑制効果が高くなる。
また、金属製の筐体１５で耐放射線カメラ１０４のカメラヘッド部１を覆うことによって、放射線の影響も軽減できる。
【0071】
≪第５実施形態≫
本発明の第５実施形態に係る耐放射線カメラ１０５の構成を、図６を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
本発明の第５実施形態に係る耐放射線カメラ１０５の構成を、図６を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
【0072】
図６は、本発明の第５実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。また、カメラヘッド部１におけるＡ－Ａ軸の断面として、カメラヘッド部１の紙面視で左側に、Ａ－Ａ軸に対応する円形の断面を断面図として示している。
図６において、第５実施形態の耐放射線カメラ１０５が、図５で示した第４実施形態の耐放射線カメラ１０４と異なる点は、図６における断熱機構１６を設けた構成である。
図６において、第５実施形態の耐放射線カメラ１０５が、図５で示した第４実施形態の耐放射線カメラ１０４と異なる点は、図６における断熱機構１６を設けた構成である。
【0073】
図６に示すように、断熱機構１６が設けられ、基板４１と金属製の筐体１５との間に挿入されている。
基板４１には、例えば図１に示したように、デジタル回路４、ヒータ６、温度センサ７が搭載され、実装されている。
前記したように、デジタル回路４を放射線によるダメージから回復する際に、熱処理機構５に備えられたヒータ６を用いてデジタル回路４を加熱する工程がある。そのため、この加熱工程において、デジタル回路４やヒータ６で発生する熱が金属製の筐体１５に拡散することを防止する必要がある。
基板４１には、例えば図１に示したように、デジタル回路４、ヒータ６、温度センサ７が搭載され、実装されている。
前記したように、デジタル回路４を放射線によるダメージから回復する際に、熱処理機構５に備えられたヒータ６を用いてデジタル回路４を加熱する工程がある。そのため、この加熱工程において、デジタル回路４やヒータ６で発生する熱が金属製の筐体１５に拡散することを防止する必要がある。
【0074】
この筐体１５への熱拡散を、断熱機構１６を設けることによって防止する。そして、ヒータ６で発生する熱がデジタル回路４の熱処理に有効に使用されるようにしている。すなわち、断熱機構１６を設けることによって、ヒータ６によるデジタル回路４の加熱効率を高めている。
また、デジタル回路４の熱が金属製の筐体１５を介して、イメージセンサ３に伝搬するのを防ぐ役割もある。
なお、その他の重複する説明は省略する。
また、デジタル回路４の熱が金属製の筐体１５を介して、イメージセンサ３に伝搬するのを防ぐ役割もある。
なお、その他の重複する説明は省略する。
【0075】
＜第５実施形態の効果＞
本発明の第５実施形態の耐放射線カメラ１０５は、基板４１と金属製の筐体１５との間に断熱機構１６が挿入されて、設けられている。
この断熱機構１６を設けることによって、ヒータ６によるデジタル回路４の加熱効率を高める効果がある。
また、デジタル回路４の熱を金属製の筐体１５を介して、イメージセンサ３に伝搬するのを防ぐ役割もある。
本発明の第５実施形態の耐放射線カメラ１０５は、基板４１と金属製の筐体１５との間に断熱機構１６が挿入されて、設けられている。
この断熱機構１６を設けることによって、ヒータ６によるデジタル回路４の加熱効率を高める効果がある。
また、デジタル回路４の熱を金属製の筐体１５を介して、イメージセンサ３に伝搬するのを防ぐ役割もある。
【0076】
≪第６実施形態≫
本発明の第６実施形態に係る耐放射線カメラ１０６の構成を、図７を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
本発明の第６実施形態に係る耐放射線カメラ１０６の構成を、図７を参照して説明する。なお、以下の耐放射線カメラの説明において、耐放射線カメラシステムの説明を兼ねる。
【0077】
図７は、本発明の第６実施形態に係る耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムの構成例を示す図である。また、カメラヘッド部１におけるＢ－Ｂ軸の断面として、カメラヘッド部１の紙面視で左側に、Ｂ－Ｂ軸に対応する円形の断面を断面図として示している。
図７において、第６実施形態の耐放射線カメラ１０６が、図６で示した第５実施形態の耐放射線カメラ１０５と異なる点は、図７における遮熱シート１７を設けた構成である。
なお、前記したように、熱処理機構５には、ヒータ６が備えられている。
図７において、第６実施形態の耐放射線カメラ１０６が、図６で示した第５実施形態の耐放射線カメラ１０５と異なる点は、図７における遮熱シート１７を設けた構成である。
なお、前記したように、熱処理機構５には、ヒータ６が備えられている。
【0078】
このように、図７において、デジタル回路４およびヒータ６と、イメージセンサ３との間に、輻射熱を遮断する遮熱シート１７が備えられている。
また、このように、デジタル回路４およびヒータ６の発生する輻射熱を遮断する遮熱シート１７を設けることによって、デジタル回路４およびヒータ６の輻射熱が、イメージセンサ３に伝搬するのを防ぐことができる。
その他の重複する説明は、省略する。
また、このように、デジタル回路４およびヒータ６の発生する輻射熱を遮断する遮熱シート１７を設けることによって、デジタル回路４およびヒータ６の輻射熱が、イメージセンサ３に伝搬するのを防ぐことができる。
その他の重複する説明は、省略する。
【0079】
＜第６実施形態の効果＞
本発明の第６実施形態の耐放射線カメラ１０６は、イメージセンサ３とヒータ６との間に、輻射熱を遮断する遮熱シート１７が設けられている。
この遮熱シート１７を設ける構成とすることで、ヒータ６の輻射熱が前記イメージセンサ３に伝搬するのを防ぐ効果がある。
すなわち、イメージセンサ３の特性の悪化を防止できる。
本発明の第６実施形態の耐放射線カメラ１０６は、イメージセンサ３とヒータ６との間に、輻射熱を遮断する遮熱シート１７が設けられている。
この遮熱シート１７を設ける構成とすることで、ヒータ６の輻射熱が前記イメージセンサ３に伝搬するのを防ぐ効果がある。
すなわち、イメージセンサ３の特性の悪化を防止できる。
【0080】
≪その他の実施形態と補足≫
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものでなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、前記の実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために、詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成の一部で置き換えることが可能であり、さらに、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成の一部または全部を加えることも可能である。
以下に、その他の実施形態や変形例、補足について、さらに説明する。
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものでなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、前記の実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために、詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成の一部で置き換えることが可能であり、さらに、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成の一部または全部を加えることも可能である。
以下に、その他の実施形態や変形例、補足について、さらに説明する。
【0081】
《ＮＣ仕様のリレーとＮＯ仕様のリレーの選択と組み合わせ》
第２実施形態において、図２では、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーを用いて、特性劣化検出器８Ｂの構成を説明した。
また、「第２実施形態の変形例」として、第２実施形態におけるリレー回路１０をＮＯ（Normally Open）仕様のリレーでも構成できることを説明した。
ただし、第２実施形態や第２実施形態の変形例のみならず、図３を参照して説明した第３実施形態の特性劣化検出器８Ｃにおいても、ＮＣ仕様のリレーやＮＯ仕様のリレーを様々に組み合わせて、特性劣化検出器を構成できる。なお、その際に、コンパレータの構成や基準電圧の様々な選択をして、様々な機能を有する特性劣化検出器、熱処理機構の耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムが実現する。
第２実施形態において、図２では、ＮＣ(Normally Close)仕様のリレーを用いて、特性劣化検出器８Ｂの構成を説明した。
また、「第２実施形態の変形例」として、第２実施形態におけるリレー回路１０をＮＯ（Normally Open）仕様のリレーでも構成できることを説明した。
ただし、第２実施形態や第２実施形態の変形例のみならず、図３を参照して説明した第３実施形態の特性劣化検出器８Ｃにおいても、ＮＣ仕様のリレーやＮＯ仕様のリレーを様々に組み合わせて、特性劣化検出器を構成できる。なお、その際に、コンパレータの構成や基準電圧の様々な選択をして、様々な機能を有する特性劣化検出器、熱処理機構の耐放射線カメラ、および耐放射線カメラシステムが実現する。
【0082】
《ＭＯＳＦＥＴについて》
第１実施形態において、デジタル回路４は、単にＭＯＳＦＥＴで構成されていると説明した。ただし、このＭＯＳＦＥＴは、プレーナ型（横型）の構造のＭＯＳＦＥＴ、あるいはトレンチ型（縦型）の構造のＭＯＳＦＥＴ、さらにはスーパージャンクションＭＯＳＦＥＴにおいても、前記した効果がある。
また、ＭＯＳＦＥＴは、シリコン基板を用いたものに限定されない。例えば、ＳｉＣ（Silicon Carbide：炭化ケイ素）基板を用いたものにも適用できる。
なお、ＳｉＣは、放射線の影響を受けにくいワイドバンドギャップ半導体であるので、耐放射線カメラに用いるデジタル回路４においては、さらに好適な素材である。
第１実施形態において、デジタル回路４は、単にＭＯＳＦＥＴで構成されていると説明した。ただし、このＭＯＳＦＥＴは、プレーナ型（横型）の構造のＭＯＳＦＥＴ、あるいはトレンチ型（縦型）の構造のＭＯＳＦＥＴ、さらにはスーパージャンクションＭＯＳＦＥＴにおいても、前記した効果がある。
また、ＭＯＳＦＥＴは、シリコン基板を用いたものに限定されない。例えば、ＳｉＣ（Silicon Carbide：炭化ケイ素）基板を用いたものにも適用できる。
なお、ＳｉＣは、放射線の影響を受けにくいワイドバンドギャップ半導体であるので、耐放射線カメラに用いるデジタル回路４においては、さらに好適な素材である。
【0083】
《筐体》
図５を参照して説明した第４実施形態の耐放射線カメラ１０４においては、金属製の筐体１５を備えて、主にイメージセンサ３で発生した熱を筐体１５に拡散し、イメージセンサの温度上昇を避ける役目をしている。
すなわち、筐体は、熱を効率よく発散すればよいのであるから、必ずしも金属には限定されない。
例えば、カーボンナノファイバやカーボンナノチューブの繊維状カーボンに、環動高分子を複合化させた複合材料を用いてもよい。なお、これらの複合材料には、金属に匹敵する高い熱伝導性を示すものがある。また、ゴム状で隣接する材料を傷つけずに、取り扱いが容易な特徴を有するものもある。
図５を参照して説明した第４実施形態の耐放射線カメラ１０４においては、金属製の筐体１５を備えて、主にイメージセンサ３で発生した熱を筐体１５に拡散し、イメージセンサの温度上昇を避ける役目をしている。
すなわち、筐体は、熱を効率よく発散すればよいのであるから、必ずしも金属には限定されない。
例えば、カーボンナノファイバやカーボンナノチューブの繊維状カーボンに、環動高分子を複合化させた複合材料を用いてもよい。なお、これらの複合材料には、金属に匹敵する高い熱伝導性を示すものがある。また、ゴム状で隣接する材料を傷つけずに、取り扱いが容易な特徴を有するものもある。
【0084】
また、図５においては、金属製の筐体１５は、一方ではイメージセンサ３の発熱を効率よく吸収するが、他方ではデジタル回路４の発熱を吸収することは避けたい要請のある構造物である。
そのため、イメージセンサ３の近傍と、デジタル回路４の近傍とでは、筐体１５として別の素材を用い、この熱伝導率の異なる複数の素材を合体し、一つの筐体１５として構成してもよい。
そのため、イメージセンサ３の近傍と、デジタル回路４の近傍とでは、筐体１５として別の素材を用い、この熱伝導率の異なる複数の素材を合体し、一つの筐体１５として構成してもよい。
【符号の説明】
【0085】
１ カメラヘッド部
２ カメラボディ部
３ イメージセンサ
４ デジタル回路
５，５Ｂ，５Ｃ 熱処理機構
６ ヒータ
７ 温度センサ
８，８Ｂ，８Ｃ 特性劣化検出器
９ コンパレータ、第一のコンパレータ
１０ リレー回路、第一のリレー回路（ＮＣ仕様のリレー回路）
１１ 基準電圧、第一の基準電圧
１２ 第二の基準電圧
１３ 第二のコンパレータ
１４ 第二のリレー回路（ＮＯ仕様のリレー回路）
１５ 筐体
１６ 断熱機構
１７ 遮熱シート
３１，４１ 基板
３２ 支持体
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６ 耐放射線カメラ
Ｓ１，Ｓ１Ｂ，Ｓ１Ｃ，Ｓ１Ｄ，Ｓ２，Ｓ２Ｂ，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ４Ｂ，Ｓ４Ｃ，Ｓ４Ｄ，Ｓ４Ｅ，Ｓ５，Ｓ５Ｂ，Ｓ６，Ｓ７ 信号線（配線）
２ カメラボディ部
３ イメージセンサ
４ デジタル回路
５，５Ｂ，５Ｃ 熱処理機構
６ ヒータ
７ 温度センサ
８，８Ｂ，８Ｃ 特性劣化検出器
９ コンパレータ、第一のコンパレータ
１０ リレー回路、第一のリレー回路（ＮＣ仕様のリレー回路）
１１ 基準電圧、第一の基準電圧
１２ 第二の基準電圧
１３ 第二のコンパレータ
１４ 第二のリレー回路（ＮＯ仕様のリレー回路）
１５ 筐体
１６ 断熱機構
１７ 遮熱シート
３１，４１ 基板
３２ 支持体
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６ 耐放射線カメラ
Ｓ１，Ｓ１Ｂ，Ｓ１Ｃ，Ｓ１Ｄ，Ｓ２，Ｓ２Ｂ，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ４Ｂ，Ｓ４Ｃ，Ｓ４Ｄ，Ｓ４Ｅ，Ｓ５，Ｓ５Ｂ，Ｓ６，Ｓ７ 信号線（配線）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5】
【図6】
【図7】