(57)【要約】【課題】宇宙機同士のドッキングに用いた場合、データを取得する主系の撮像センサに異常が生じたとしても、従系の撮像センサによって宇宙機の各結合部同士における中心軸の芯合わせを簡単に行うことができる撮像センサカメラを提供する。【解決手段】レンズ３と、レンズ３の光軸３ａ上に配置されてレンズ３を通過する入射光Ｌを透過光Ｌｐ及び反射光Ｌｒの二つに分ける半透過型反射装置８と、光軸４ａをレンズ３の光軸３ａに一致させて配置されて半透過型反射装置８を通過する透過光Ｌｐを受光する主系の撮像センサ４と、半透過型反射装置８で反射する反射光Ｌｒを受光する従系の撮像センサ９を備え、従系の撮像センサ９は、その光軸９ａを半透過型反射装置８で反射する反射光Ｌｒの光軸Ｌｒａに一致させて配置されている。【選択図】図２
2019211578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
前記レンズの光軸上に配置されて該レンズを通過する入射光を透過光及び反射光の二つに分ける半透過型反射装置と、
光軸を前記レンズの光軸に一致させて配置されて前記半透過型反射装置を通過する前記透過光を受光する一方の撮像センサと、
前記半透過型反射装置で反射する反射光を受光する他方の撮像センサを備え、
前記他方の撮像センサは、該他方の撮像センサの光軸を前記半透過型反射装置で反射する反射光の光軸に一致させて配置されている撮像センサカメラ。
【請求項２】
前記レンズ，前記半透過型反射装置，前記一方の撮像センサ及び前記他方の撮像センサはケースに収容され、前記他方の撮像センサは位置調整機構を介して前記ケースに取り付けられている請求項１に記載の撮像センサカメラ。
【請求項３】
前記一方の撮像センサで得たデータを処理する一方のデータ処理回路と、
前記他方の撮像センサで得たデータを処理する他方のデータ処理回路と、
前記一方のデータ処理回路及び前記他方のデータ処理回路のうちのいずれかのデータ処理回路を選択して、選択したデータ処理回路からの画像データを出力する制御部と、
前記制御部からの画像データに対応する画像を表示する表示部と、を備えた請求項１又は２に記載の撮像センサカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ドッキングする宇宙機のいずれか一方の宇宙機に搭載されて、ドッキング時における両者の結合部の相対アライメント合わせ（中心軸の芯合わせ）に用いられる撮像センサカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、上記したような宇宙機同士のドッキングの際には、いずれか一方の宇宙機に取り付けた撮像センサカメラを用いて両者の結合部における中心軸の芯合わせを行うようにしている。
【０００３】
この撮像センサカメラは、一方が開口し他方に底部を有する遮光ケースと、この遮光ケースの開口側に配置されたレンズと、光軸をレンズの光軸に一致させて遮光ケースの底部に配置された撮像センサを備えている。
【０００４】
この撮像センサカメラでは、光軸をレンズの光軸に一致させた撮像センサで得たデータをデータ処理回路で処理して、撮像センサの中心に他方の宇宙機の中心軸ターゲット（中心軸に合わせて設定されたターゲット）が結像されるように宇宙機を操船することで、芯合わせが行われるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平05-133715号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記した従来の撮像センサカメラでは、撮像センサや、この撮像センサを含む電気回路に異常が生じた場合には、ドッキングする宇宙機の各結合部同士における中心軸の芯合わせを行うことができず、その結果、ドッキング不能となる事態が起こり得るという問題を有している。
【０００７】
このような事態の発生を避けるために、バックアップ用の撮像センサカメラを配置しておくことも考えられるが、異常が生じた主たる撮像センサカメラの光軸をレンズの光軸に一致させている都合上、バックアップ用の従たる撮像センサカメラの光軸をレンズの光軸に一致させることは不可能であり、したがって、従たる撮像センサカメラでも、ドッキングする宇宙機の各結合部同士における中心軸の芯合わせを行うことができない、また、例えできたとしても、極めて困難な作業になってしまうという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっている。
【０００８】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、例えば、ドッキングする宇宙機のいずれか一方の宇宙機に搭載した場合、データを取得する撮像センサや、この撮像センサを含む電気回路に異常が生じたとしても、ドッキングする宇宙機の各結合部同士における中心軸の芯合わせを簡単に行うことができ、その結果、ドッキング不能に陥ることを回避することが可能である撮像センサカメラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するべく、本発明の第１の態様は、レンズと、前記レンズの光軸上に配置されて該レンズを通過する入射光を透過光及び反射光の二つに分ける半透過型反射装置と、光軸を前記レンズの光軸に一致させて配置されて前記半透過型反射装置を通過する前記透過光を受光する一方の撮像センサと、前記半透過型反射装置で反射する反射光を受光する他方の撮像センサを備え、前記他方の撮像センサは、該他方の撮像センサの光軸を前記半透過型反射装置で反射する反射光の光軸に一致させて配置されている構成としている。
【００１０】
本発明の第２の態様は、前記レンズ，前記半透過型反射装置，前記一方の撮像センサ及び前記他方の撮像センサはケースに収容され、前記他方の撮像センサは位置調整機構を介して前記ケースに取り付けられている構成としている。
【００１１】
本発明の第３の態様は、前記一方の撮像センサで得たデータを処理する一方のデータ処理回路と、前記他方の撮像センサで得たデータを処理する他方のデータ処理回路と、前記一方のデータ処理回路及び前記他方のデータ処理回路のうちのいずれかのデータ処理回路を選択して、選択したデータ処理回路からの画像データを出力する制御部と、前記制御部からの画像データに対応する画像を表示する表示部と、を備えた構成としている。
【００１２】
本発明の第１の態様に係る撮像センサカメラでは、レンズを通して入射する視野を一方の撮像センサ及び他方の撮像センサの２つの撮像センサで全く同じように撮像し得るので、一方の撮像センサに異常が生じたとしても、他方の撮像センサをバックアップとして用いることで、一方の撮像センサを用いる場合と同様の機能を果たし得ることとなる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る撮像センサカメラでは、位置調整機構を介して他方の撮像センサをケースに取り付けるので、他方の撮像センサの光軸を半透過型反射装置で反射する反射光の光軸に一致させる緻密な調整作業が容易なものとなる。
【００１４】
本発明の第３の態様に係る撮像センサカメラでは、例えば、ドッキングする宇宙機のいずれか一方の宇宙機に搭載した場合、一方のデータ処理回路に異常が生じたとしても、制御部により他方の撮像センサ及び他方のデータ処理回路の系列をバックアップとして選択することで、他方の撮像センサの中心に相手方の中心軸（ターゲット）を結像して、この画像データに対応する画像を表示部に表示し得ることとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の態様に係る撮像センサカメラでは、例えば、ドッキングする宇宙機のいずれか一方の宇宙機に搭載した場合において、一方の撮像センサに異常が生じたとしても、他方の撮像センサをバックアップとして用いることによって、ドッキングする宇宙機の各結合部同士における中心軸の芯合わせを簡単に行うことができ、その結果、ドッキング不能に陥るといった事態が生じるのを回避することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１６】
本発明の第２の態様に係る撮像センサカメラでは、他方の撮像センサの緻密な位置調整作業を簡単に行うことができ、本発明の第３の態様に係る撮像センサカメラでは、例えば、ドッキングする宇宙機のいずれか一方の宇宙機に搭載した場合に、一方のデータ処理回路に異常が生じたとしても、他方の撮像センサ及び他方のデータ処理回路の系列を選択することで、ドッキングする宇宙機の各結合部同士における中心軸の芯合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係る撮像センサカメラをドッキングする宇宙機の一方の宇宙機に搭載してレンズの光軸を他方の宇宙機の中心軸ターゲットに一致させる状況を示す説明図である。
【図２】図１における撮像センサカメラの構成説明図である。
【図３】図１における撮像センサカメラの表示部に表示される図１の状況における他方の宇宙機の中心軸ターゲットを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明に係る撮像センサカメラの一実施例を示しており、この実施例では、本発明に係る撮像センサカメラをドッキングする宇宙機のいずれか一方の宇宙機に取り付けて、いずれか他方の宇宙機の結合部に対する中心軸の芯合わせに用いた場合を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１に示すように、この撮像センサカメラ１は、ドッキングする宇宙機ＩＳ，Ｓのうちの一方の宇宙機ＩＳに搭載されていて、一方の宇宙機ＩＳにおける結合部ＩＳｄに取り付けられており、他方の宇宙機Ｓの結合部Ｓｄには中心軸ターゲットＴが設けられている。
【００２０】
一方の宇宙機ＩＳに搭載された撮像センサカメラ１は、図２に示すように、他方の宇宙機Ｓ側（図1右上側）に開口２ａを有し且つ他方に底部２ｂを有する遮光ケース２と、この遮光ケース２の開口２ａ側に配置されたレンズ３と、光軸４ａをレンズ３の光軸３ａに一致させて遮光ケース２の底部２ｂに配置された主系の撮像センサ（一方の撮像センサ）４を備えている。
【００２１】
また、この撮像センサカメラ１は、主系の撮像センサ４で得たデータを処理する主系のデータ処理回路（一方のデータ処理回路）５と、この主系のデータ処理回路５からの画像データを出力する制御部６と、この制御部６からの画像データに対応する画像を表示する表示部７を備えている。
【００２２】
この場合、この撮像センサカメラ１は、レンズ３の光軸３ａ上に配置されてこのレンズ３を通過する入射光Ｌを透過光Ｌｐ及び反射光Ｌｒの二つに分ける半透過型反射装置８と、この半透過型反射装置８で反射する反射光Ｌｒを受光する従系の撮像センサ（他方の撮像センサ）９と、この従系の撮像センサ９で得たデータを処理する従系のデータ処理回路（他方のデータ処理回路）１０を備えている。
【００２３】
ここで、主系の撮像センサ４及び従系の撮像センサ９の両撮像センサ４，９には、ＣＣＤ(Charged-coupled devices)センサや、ＣＭＯＳ(Complementary metal-oxide-semiconductor) センサを採用することができ、半透過型反射装置８には、ビームスプリッタや、ハーフミラーを採用することができる。
【００２４】
従系の撮像センサ９は、位置調整機構２０を介して遮光ケース２に取り付けられている。位置調整機構２０は、レンズ３の光軸３ａと直交する方向のレール２１と、このレール２１上を移動可能なスライダ２２と、このスライダ２２に対してレンズ３の光軸３ａに沿う方向に移動可能なセンサ装着ベース２３を具備しており、スライダ２２及びセンサ装着ベース２３の位置を微調整することで、従系の撮像センサ９の光軸９ａを半透過型反射装置８で反射する反射光Ｌｒの光軸Ｌｒａに一致させている。
【００２５】
なお、従系の撮像センサ９の光軸９ａを反射光Ｌｒの光軸Ｌｒａに一致させるための位置調整機構２０の構成は、上記した構成に限定されない。
【００２６】
このような従系の撮像センサ９及び従系のデータ処理回路１０を含む従系統は、主系の撮像センサ４及び主系のデータ処理回路５を含む主系統の、例えば、主系の撮像センサ４に不具合が生じた場合に、これをバックアップするための系統である。
【００２７】
つまり、主系統の何処かにトラブルが生じた場合には、制御部６によって主系統から従系統への切り替えが行われて、従系の撮像センサ９及び従系のデータ処理回路１０を含む従系統からの画像データを出力して、他方の宇宙機Ｓにおける中心軸ターゲットＴの中心から突出する十字マークＴｍに撮像センサ９の光軸９ａ（３ａ）を合致させた図３に示す画像を表示部７に表示するようになっている。
【００２８】
この撮像センサカメラ１では、宇宙機ＩＳ，Ｓ同士のドッキングに際して、例えば、主系統の主系の撮像センサ４に不具合が生じた場合、制御部６によって主系統から従系統への切り替えが行われる。
【００２９】
このとき、レンズ３を通して入射する視野を主系統の主系の撮像センサ４及び従系統の従系の撮像センサ９の２つの撮像センサ４，９で全く同じように撮像し得るので、主系統の主系の撮像センサ４及び主系のデータ処理回路５を用いる場合と同様に、従系統の従系の撮像センサ９及び従系のデータ処理回路１０をバックアップとして用いることで、図１に示すように、他方の宇宙機Ｓにおける中心軸ターゲットＴの十字マークＴｍに撮像センサ９の光軸９ａ（３ａ）を合致させた図３に示す画像を表示部７に表示し得ることとなる。
【００３０】
このように、他方の宇宙機Ｓにおける中心軸ターゲットＴの十字マークＴｍに撮像センサ９の光軸９ａをずれることなく合致させた画像を表示部７に表示することができるので、従系の撮像センサ９及び従系のデータ処理回路１０によっても、主系の撮像センサ４及び主系のデータ処理回路５と同様に、ドッキングする宇宙機ＩＳ，Ｓの各結合部ＩＳｄ，Ｓｄ同士における中心軸の芯合わせを行うことができる。
したがって、宇宙機ＩＳ，Ｓ同士がドッキング不能に陥るといった事態が生じるのを回避し得ることとなる。
【００３１】
また、上記した実施例の撮像センサカメラ１では、位置調整機構２０を介して従系の撮像センサ９を遮光ケース２に取り付けているので、撮像センサカメラ１の組み立てに際して、従系の撮像センサ９の光軸９ａを半透過型反射装置８で反射する反射光Ｌｒの光軸Ｌｒａに一致させる緻密な調整作業が容易なものとなる。
【００３２】
上記した実施例では、本発明に係る撮像センサカメラをドッキングする宇宙機ＩＳ，Ｓの一方の宇宙機ＩＳに取り付けて、他方の宇宙機Ｓの結合部Ｓｄに対する中心軸の芯合わせに用いた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、本発明に係る撮像センサカメラを自動運転車や自動ロボット等の自動移動機の安全装置用カメラ、例えば自動移動機を所定位置に停止させるため安全装置用カメラとして採用することが可能である。
【００３３】
本発明に係る撮像センサカメラの構成は、上記した実施例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１      撮像センサカメラ
２      遮光ケース
３      レンズ
３ａ    レンズの光軸
４      主系の撮像センサ
４ａ    主系の撮像センサの光軸
５      主系のデータ処理回路
６      制御部
７      表示部
８      半透過型反射装置
９      従系の撮像センサ
９ａ    従系の撮像センサの光軸
１０    従系のデータ処理回路
２０    位置調整機構
Ｌ      入射光
Ｌｐ    透過光
Ｌｒ    反射光
Ｌｒａ  反射光の光軸
【図１】
2019211578.tif 000003
【図２】
2019211578.tif 000004
【図３】
2019211578.tif 000005