【手続補正書】
【提出日】令和1年8月6日(2019.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光部材が有する導光孔に対面するイメージセンサによって前記導光孔からの入射光を受光することにより得られる画像データを取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した画像データにおいて、所定の輝度条件を満たす点像を抽出する抽出手段と、
を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記抽出手段は、前記画像データにおいて所定の輝度条件を満たす複数の点像が存在する場合には、前記複数の点像のうち輝度が最も高い点像を抽出することを特徴とする情報処理装置。
【請求項３】
前記輝度条件を満たすことは、前記輝度が所定の閾値を超えることであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記抽出手段が抽出した点像の輝度値に基づいて重点計算をすることで、前記イメージセンサに対する入射光の角度を取得する入射角取得手段と、前記入射角取得手段が取得する角度情報を出力する情報出力手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記導光部材は、厚さ方向に外径が漸小する貫通孔を有する板状部材で構成され、
前記導光孔は、前記貫通孔のうち外径が最も小さい部分の開口により形成され、
前記貫通孔のうち外径が最も大きい側となる前記板状部材の表面側には光学フィルタが配置され、前記板状部材の裏面側には前記イメージセンサが所定の間隔をあけて配置されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記導光部材は、前記導光孔に連通する連通孔を有する筐体内に配置され、前記光学フィルタは、前記導光部材と、前記筐体との間に配置されたことを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記筐体の内部には、前記導光部材が固定される固定部が前記連通孔の周縁部に設けられ、
前記イメージセンサが設けられたセンサ基板は、前記導光部材と非接触の状態で前記導光孔との間に所定間隔をあけて前記筐体の内壁に固定されたことを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記光学フィルタは、前記導光孔と前記イメージセンサとの間隔よりも大きい厚みを有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記イメージセンサは、ＣＭＯＳイメージセンサであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の情報処理装置を用いて前記導光孔から入射する太陽光のスポット光を受光することを特徴とする太陽光受光素子。
【請求項１１】
請求項１０に記載の太陽光受光素子と、前記太陽光受光素子の出力データに基づいて衛星本体の向き又は軌道を制御するための制御手段とを備えたことを特徴とする人工衛星。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１及び図２は本発明の実施形態１に係る太陽光受光素子の分解斜視図であり、図３は太陽光受光素子の組立状態を示す斜視図及び要部断面図であり、図４は図１の太陽光受光素子の要部を示す斜視図であり、図５は図１の太陽光受光素子の断面図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
図示するように、本実施形態の太陽光受光素子１は、太陽光の入射角を計測するためのセンサ素子であり、外装を構成する箱状の筐体１０と、この筐体１０内に配置される受光部品２０と、受光部品２０が内部に配置された筐体１０の蓋部材となるバックカバー３０とで構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
このように、アパーチャ２１が筐体１０に固定された状態においては、筐体１０に設けられた円形貫通部１１の環状傾斜面１２ａが、アパーチャ２１の貫通孔２１ａに向けて傾斜して接続される。これにより、筐体１０の外から入射する入射角は、例えば、本実施形態では、円形貫通部１１の環状傾斜面１２ａとこれに連続するアパーチャ２１の貫通孔２１ａとで決定され、アパーチャ２１を通過する最小の光径は、貫通孔２１ａの最小開口、すなわち、ピンホールＰＨの直径で決定される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、上述した本実施形態では、アパーチャ２１を筐体１０に取り付け、その筐体１０にセンサ基板２２等を取り付けた構造例を説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、アパーチャ２１をセンサ基板２２に取り付けてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
次に、プロセッサ１０１が有する輝度変換手段１０１２が、画像取得手段１０１１から画像データ（画像のＲＧＢ信号値）を受け取り、所定の変換条件に従って、画像の輝度値に変換する（図１０のステップＳ１０５）。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
次いで、この輝度変換手段１０１２に接続された点像抽出手段１０１３は、輝度変換手段１０１２により生成した画像の輝度値に対して点像抽出を実行する。すなわち、所定の閾値を基準として、閾値よりも大きい輝度値のある画素を抽出する。次に、抽出した画素に基づいて、点像の輝度値を抽出し、次の点像重心の計算を行う。つまり、点像の重心計算は、事前に抽出した点像に対してのみ行う。仮に、点像抽出しなかった場合（全てのピクセルに対応する輝度値が閾値より小さいものであった場合）には、点像の重心計算を行わない。したがって、点像抽出手段１０１３は、画像データの輝度値に基づいて、所定の輝度条件を満たす点像を抽出する抽出手段としての役割がある。また、重心計算手段１０１４は、点像抽出手段１０１３が抽出した点像のＸＹ重心座標を求める（図１０のステップＳ１０６）。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
その後、求めた点像のＸＹ重心座標（点像座標）は、重心計算手段１０１４から角度計算手段（入射角取得手段）１０１５に送り、予め求めておいた構造パラメータ（アパーチャとカバーガラス間の距離、カバーガラスの厚み、ピクセルサイズ、カバーガラスの屈折率）を使って、太陽光のＸＹ方向の入射角を求める処理を行う。計算手段１０１５は、入射角度計算フローに基づいて、太陽光のＸＹ方向の入射角を求める（図１０のステップＳ１０７）。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
ここで、図７を参照しながら、入射角度の算出について詳細に説明する。本実施形態のイメージセンサＳは、センサ表面側にカバーガラスが配置されている。このため、アパーチャＰＨから入射する光は、カバーガラスで屈折してからセンサに入射する。このカバーガラスの屈折角αは、アパーチャＰＨに入射する光の角度によって変化する。そのため、本実施形態では、下記式（２）に基づいて、太陽光の入射角を求めている。入射角度計算フローでは、太陽入射角を変数として、センサ中心から点像までの距離の計算値と測定値の差が閾値以内に収束するまで計算を繰り返し、収束した際の太陽入射角を計算結果としている。
【数２】
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【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
以上説明したように、本実施形態のプロセッサ１０１は輝度変換手段１０１２及び点像抽出手段１１０３を備えたことで、太陽光由来ではない像を除外できるため、その後の処理において、太陽光の点像に基づく適切な処理を行うことができる。例えば、本実施形態の太陽光受光素子１を人工衛星の姿勢制御や太陽電池パドルの指向制御に用いる場合には、太陽光以外の入射光の影響を除外できるため、太陽方向を誤認識することなく、高精度な人工衛星の姿勢制御や、太陽電池パドルの指向制御を行うことが可能となる。