JP2856739B2 - 宇宙航行体の視覚装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば人工衛星に搭載されて宇宙環境を
影響するのに用いる宇宙航行体の視覚装置に関する。

（従来の技術） 一般に、テレビジョンカメラ等の撮像装置を備えた視
覚装置は、単一の光学系が備えられ、この光学系により
単一の視野を撮影するように構成される。このため、例
えば視点を含めた略90゜の視野範囲を撮影可能な視覚装
置を構成する場合には、その光学系の画角の関係から複
数の撮像装置を撮影方向に対応して組合わせ配設するこ
とにより実現される。

ところが、上記のように複数の撮像装置を用いた視覚
装置では、その構成上、大形で、重量が嵩むうえ、消費
電力が嵩むために、小形・軽量化の要請される宇宙搭載
用として用いることが困難なものであった。

そこで、撮像装置の光学系に広角レンズを配設するこ
とにより、略90゜方向の広い視野を撮影することも考え
られる。

しかしながら、上記のように広角レンズを用いた視覚
装置では、撮像した被写体が非常に小さく撮影されるこ
とにより、その分解能が低下するため、視覚精度が低下
するという問題が生じる。

このため、広い範囲の撮影が可能なうえ、宇宙空間に
おける撮影に好適する視覚装置の開発が要請される。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来の視覚装置では、広角度の撮
影を可能に構成すると、大形で、重量が嵩むものであっ
たり、視覚精度が低下するという問題を有していた。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、高精
度な視覚精度を維持したままで１つの撮像手段で複数の
視線方向の像を同時に撮像可能とした上で、構成を簡易
にして小型・軽量化を実現する宇宙航行体の視覚装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、撮像手段と、入射した像を前記撮像手段
に結像するための光学系とを有した宇宙航行体の視覚装
置における前記光学系の視線方向とは異なる視線方向か
らの像を前記光学系に導くように前記光学系による前記
撮像手段の視野範囲内に反射鏡を備え、前記光学系に他
の光学系を介することなく直接的に入射した像と前記光
学系に前記反射鏡のみを介して他の光学系を介すること
なく入射した像とを前記撮像手段で同時に撮像するよう
に構成したものである。

（作用） 上記構成によれば、光学系の視線方向の画像と反射鏡
の光軸方向の画像が光学系に入力される。従って、光学
系本来の視線方向の画像と共に、反射鏡を介して入力さ
れる画像と異なった方向の画像の広い範囲の被写体が撮
影されて同一画面に表示される。

しかも、光学系本来の視線方向の画像と、異なる視線
方向の画像とは、いずれも唯一の光学系のみによって撮
像手段へと結像される。

（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る宇宙航行体の視覚
装置を示すもので、図中10はテレビジョンカメラ等の撮
像装置を構成する撮像部である。この撮像部10は、図示
しない撮像素子，信号処理回路等が配設されており、そ
の一端部には光学系11が配設される。そして、光学系11
の光軸Xm方向の画角Θｍ内には反射鏡12が光学系11の画
角Θｍを全部遮ることなく、例えば、略画角Θｍの略半
分程度が重なるように光軸Xsで、画角Θｓとなるように
配設される。これにより、光学系11は、その本来の光軸
Θｍと共に、反射鏡12との協働による光軸Θｓが生じ
る。なお、上記反射鏡12としては、使用目的に応じて適
宜、平面鏡，凹面鏡，凸面鏡等各種のものが配設され
る。

上記構成において光学系11には、該光学系11本来の視
野でとらえる第１の画像と共に、反射鏡12でとらえた上
記光学系11の視野と略90゜方向の視野における第２の画
像が入力される。この光学系11で撮影された第１及び第
２の画像は撮像部10に導かれて第１及び第２の映像信号
に変換されて信号処理がそれぞれ施され、第２図に示す
ように、表示装置13の同一画面の領域Amに第１の画像が
表示され、その領域Asに第２の画像が表示される。

このように、上記宇宙航行体の視覚装置は光学系11の
画角Θｍ内に反射鏡12を配設し、該光学系11の光軸が複
数の光軸Xm及びXsを有するように構成したことにより、
広い範囲の視野における被写体を撮影することが可能と
なる。これによれば、従来のように複数の撮像装置を用
いることがないことにより大形・重量化が促進されるこ
となく、しかも、広角レンズを用いた場合のように画像
が小さくならないことにより、所望の分解能も確保でき
るため、特に、宇宙搭載用として好適する。

しかも本実施例では、反射鏡12を光学系11の画角Θｍ
内に配設していることにより、唯一の光学系11のみで２
つの視線方向の画像をそれぞれ撮像部10に結像すること
ができる。従って、２つの視線方向のそれぞれについて
の光学系を別個に設ける必要がなく、大型・重量化をさ
らに抑制することができる。

なお、上記実施例では、光学系11の画角Θｍ内に１枚
の反射鏡12を配設して構成した場合で説明したが、これ
に限ることなく、複数枚の反射鏡を配設するように構成
することも可能である。よって、この発明は、上記実施
例に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のことであ
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、高精度な視
覚精度を維持したままで１つの撮像手段で複数の視線方
向の像を同時に撮像可能とした上で、構成を簡易にして
小型・軽量化を実現する宇宙航行体の視覚装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る宇宙航行体の視覚装
置を示す構成図、第２図は第１図で撮影した画像が表示
される表示装置の画面を示す図である。 10……撮像部、11……光学系、12……反射鏡、13……表
示装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像手段と、入射した像を前記撮像手段に
   結像するための光学系とを有した宇宙航行体の視覚装置
   において、 前記光学系の視線方向とは異なる視線方向からの像を前
   記光学系に導くように前記光学系による前記撮像手段の
   視野範囲内に反射鏡を備え、前記光学系に他の光学系を
   介することなく直接的に入射した像と前記光学系に前記
   反射鏡のみを介して他の光学系を介することなく入射し
   た像とを前記撮像手段で同時に撮像するように構成した
   ことを特徴とする宇宙航行体の視覚装置。