JPH01150843A - トーラス内部観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、トカマク型核融合装置等のトーラス容器内部
を観察・点検するためにこのトーラス容器内部の画像を
潜望鏡を用いて収集するトーラス内部観察装置に関する
。

（従来の技術） トカマク型核融合装置等゛のトーラス容器内部全観察・
点検する手段つまυトーラス内部観察装置として、トー
ラス容器の壁に開けた細いポートがら潜望鏡を挿入して
、この潜望鏡を上下駆動し、回転駆動し、潜望鏡の先端
部に取付けである鏡又はプリズムを回転駆動することに
よシ、所望の画像を得るようしたものがある。

第３図はこの種のトーラス内部観察装置の模式図であり
、このトーラス内部観察装置は潜望錠１にて構成されて
おり、この潜望鏡１は、トーラス容器Ｔ内にこのトーラ
ス容器Ｔに設けたポー）Ｔｐを介して一開口端部側が挿
入される画像導出パイプ１ａと、この画像導出パイプ１
ａの一開口端部に設けられ、この−関口端部周囲の画像
を上記画像導出パイプ１ａを介して上記画像導出／４’
イブ１ａの他開口端部側に導出する画像反射手段として
鏡１ｂと、この鏡１ｂによシ反射した画像を取込むし／
ズ１ｃと、鏡１ｂｆ回転させる図示しない回転手段とし
てのモータとより概略構成されている。

この構成で、鏡１ｂの面と対向したトーラス容器Ｔ内の
面の画像は、鏡１ｂによシ反射されレンズｌｃｇ画像導
出パイプ１ａを介して他開口端部側に導出されるように
なる。ここで、鏡１ｂを図示矢印の上下方向１回転方向
に駆動することによりトーラス容器Ｔ内の異なる面の画
像を収集することが可能となる。

第ヰ図（ａ）　ｔ　（ｂ）はトーラス容器Ｔの内部位置
の座標系（以下「トーラス座標系」と称する）と、鏡１
ｂの駆動用モータの座標系（以下「潜望鏡座標系」と称
する）と金示している。ここで、ｖ、４図（ａ）は正面
図、第４図（ｂ）は平面図である。

トーラス座標系（α、β）におけるαは、第４図（ｂ）
　０点を中心にＧＡを時計方向に回転させたときの角度
であシ、βは第４図（＆）のに点を中心にＫＣＱ）−ラ
ス容器Ｔの外側に向けて回転させたときの角度である。

一方、潜望鏡座標系（ｚ、θ、ψ）における２は、第４
図（ａ）のＥ点から鏡１ｂまでの高さであり、θは第４
図（ｂ）のＢ点に潜望鏡１を挿入しこのＢ点を中心にＢ
Ｇを時計方向に回転させたときの角度であり、φは第４
図（ａ）のＦ点を中心にＦｌｔ−上下方向に回転させた
ときの角度である。

このように従来のトーラス内部観察装置では、トーラス
容器Ｔ内の面の画像は、鏡１ｂによシ反射されレンズｌ
ｃｐ画像導出パイプＪａｉ介して他開口端部側に導出さ
れるようになるが、トーラス座標系と潜望鏡座標系とは
異なっているので、その画像がトーラス容器Ｔ内のどの
位置であるのか、つまり観察位置の確認は、観察者の目
視判断によるものである。具体的には、観察者が、トー
ラス容器Ｔの図面と画像とを照らし合せながら観察する
ようにしておシ、この場合、図面と画像との照らし合せ
にる観察位置の確認と画像観察と？行うには、トーラス
容器Ｔ内の構造を熟知した観察者でなければ容易でなく
、はなはだ不都合である。特に、トカマク型核融合装置
のトーラス容器Ｔでは、周方向の形状が一様であるので
１図面と画像との照らし合せによる観察位置の確認は極
めて困難である。

上記のことは観察画像がトーラス容器Ｔ内のどの位置に
あるのかの判断であるが、これとは逆に、観察者が所望
のトーラス容器Ｔ内の位置の画像を収集する場合にも、
上記と同様に図面と画像との照らし合せによる試行錯誤
を行わなければならず、問題であった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来のトーラス内部観察装置にあっては、ト
ーラス座標系と潜望鏡座標系とは異なっているので、観
察位置と観察画像との対応付けが困難であり、的確な観
察が行なえなかりた。

そこで、本発明の目的は、観察位置と観察画像とを対応
付けして的確にトーラス容器内を観察できるようにした
トーラス内部観察装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、トーラス容器内にこのトーラス容器に設けた？−ト
を介して一開口端部側が挿入される画像導出パイプと、
この画像導出ノ４イゾの一開口端部に設けられこの一開
口端部周囲の画像を上記画像４事出パイｆを介して上記
画像導出パイプの他開口端部側に導出する価又はプリズ
ム等の画像反射手段と、この画像反射手段を回転させる
回転手段と、この回転手段に回転指令を与えると共にこ
の回転指令に対応する上記トーラス容器内部における座
標と上記画像導出パイプ及びその画像反射手段における
座標とを相互に変換する制御手段とを具備したことを特
徴とする。

（作用） このような手段を講じたことにより、観察者は、トーラ
ス容器内部における座柵（又は画像導・出／’？イブ及
びその画像反射手段における座標）を、画像導出パイプ
及びその画像反射手段における座標（又はトーラス容器
内部における座標）で確認或いは設定が可能となる。

（実施例） 以下本発明によるトーラス内部観察装置の一実施例を第
１図を参照して説明する。第１図においては第３図及び
第４図と同一部分には同一符号を付している。

第１図において、潜望鏡１は、トーラス容器Ｔ内にこの
トーラス容器Ｔに設けたポートＴｐヲ介して一開口端部
側が挿入される画像導出パイプ１ａと、この画像導出パ
イプ１ａの一開口端部に設けられこの一開口端部周囲の
画像を上記画像導出パイプ１ａを介して上記画像導出パ
イプ１ａの他開口端部側に導出する画像反射手段として
鏡１ｂと、この鏡１ｂによシ反射した画像を取込むレン
ズ１ｃと、鏡１ｂｆ回転させる図示しない回転手段とし
てのモータとよシ概略構成されている。ここで、画像導
出ノｊイブ１ａのモータ１　ａｌ等による上下方向２回
転方向への駆動及び鏡１ｂのモータｌｂｌによる上下方
向２回転方向への駆動は、計算機システム３の管理下に
て駆動装面３ａによシ実行される。

そして、この潜望鏡１は第２図に示すように、トーラス
容器内で潜望鏡座標系（ｚｔθ、ψ）２にて位置が定ま
っている。一方、トーラス容器外に位置している観察者
５は、トーラス容器に対しトーラス座標系（α、β）４
にある。ここで、計算機システム３によシト−ラス座標
系（α、β）から潜望鏡座標系ｆ（ｚ、θ、ψ）への変
換と、潜望鏡座標系（ｚｔθ、ψ）からトーラス座標系
ｇ（α、β）への変換がなされる。なお、図示６は潜望
鏡ｌから発せられる位置信号でちゃ、７は観察者５から
発せられる命令である。

以下、例えば潜望鏡１をα＝＝ｘ、β＝９０°の位置の
ボートから挿入し次ときの、潜望鏡座標系（寡、θ、ψ
）からトーラス座標系ｇ（α、β）への変換の具体的な
計算例（ａ）〜（ｇ）　’ｔ、示す。

（、）　　θ＝０°、ψ＝０°のとき α　＝　Ｘ ｆｊ　＝　ａｉｎ−’　（”；） （ｂ）　　θ＝０°、ψ宍０°のとき α　＝　Ｘ βは１”ｅＯＩβ−ｔａｎψ＋ｚ＝ｒｓｉｎβの解（０
〜β≦９０°、２７０〜β＜３６０°）（ｃ）　　θ＝
１８０°、ψ＝０°のときα　＝　Ｘ （ｄ）　　θ＝１８０°、ψ（ｏ’のときα　＝　Ｘ βはｒｃｏｓ（１８０°−β）　、ｊａｎ９）＋ｚ＝ｒ
ｓ　１ｎ（１８０°−β）の５１％（９０°くβ〈２７
０°） かつｃｏｓθ≧０でψ＝θ°のとき α、βは から成る連立方程式の解 又はｃｏｓθ〈Ｏでψ＝０°のとき から成る連立方程式の解 （ｇ）　　θ）Ｏ’、１８０°カツψ＝０９のときα、
βは から成る連立方程式の解 一方、トーラス系座標（α、β）を潜望鏡系座標（ｚ、
θ、９）に変換する変換式は、潜望鏡１の高さ２を変数
にすることによって、以下（ｈ）〜（ｋ）のように求ま
る。

（ｈ）　　自（α−ｘ）〉０のとき ＋１８０°・ｎ（ｎ＝ｏ、１）　　（１８０°くθ（３
６０’）（１）　　血（α−ｘ）く０のとき ＋１８０°−ｎ（ｎ＝０．１）（０（θ（１８０’）（
ｊ）　　α＝ｚ、（Ｏ５β≧０のときθ＝θ。

ψ＝虐　（ｔｈβ） （ｋ）　　α＝　Ｘ　、　ＣＱＳβ〈０のときθ＝１８
０’ ψ＝ｓｆｎ（ｓＪｎβ） 具体例として、トーラスの大半径Ｒ−３ｍ、小半径ｒ−
１ｎ、潜望鏡を挿入するポートがα＝ｘ＝０６゜β＝９
０°の場合を考えると、以下のようになる。

（ｚ＋θ、ψ）＝　（０，５ｍ　、　Ｏ’、　Ｏｏ）は
ｑよシ（α、β）＝（００，３０’）、（ｚ＋０．９’
）＝（Ｏｍ、００，４５°）はｂより（α、β）＝（０
’、４５’）、（ｚ、θ、ψ）＝　（０，５ｍ　、　Ｏ
’、　Ｏ’）はＣよシ（α、β）＝（０’、　１５０°
）、（ｚ＋θ、９））　＝（Ｏｍ、Ｏｏ、４５°）はｄ
よシ（α、β）＝（０’、１３５°）、（ｚ＋θ、　ψ
）＝（Ｏｍ、　３０’、　０°）はＣよシ（α、β）＝
（３４１，４’、　Ｏ’）、（ｚｓθ、ψ）＝（Ｏｎ、
２１０’、Ｏ’）は土より（α、β）＝（８，０°、１
８０°）、（ｚ、θ、ψ）＝（Ｏｍ、２７０°、４５つ
は９よシ（α、β）＝（１８，２°、９９°）、（α、
β）＝（４５°、９０°）はｈより（ｚ、θ−９’）＝
（Ｏｍ、２９２．５’、２３．５°）、（α、β）＝（
３１５°、９０°）は王より（ｚ、θ−９’）＝（Ｏｍ
、６７．５’、２３．５°）、（α、β）＝（０°、０
°）はＪよ！５（Ｚ、θ、ψ）＝（Ｏｍ、Ｏｏ、００）
、（α、β）＝（０’、１８０°）はｋよ！り（Ｚ、θ
、ψ）＝（ｏｍ、１ｓｏ°、０°）。

以上のように本実施例によれば、トーラス容器内の面の
画像は、潜望鏡１によシト−ラス容器外に導出されるよ
うになり、この場合、計算機システム３によｊ５）−ラ
ス座標系と潜望鏡座標系とが相互に変換されることによ
シ、上記観察画像がトーラス容器Ｔ内のどの位置である
のかが容易に確認できることになる。ｔた、これとは逆
に、観察者が所望のトーラス容器内の位置の画像を収集
する場合にも、計算機システム３によシト−ラス座標系
と潜望鏡座標系とが相互に変換されることによシ、上記
と同様に容易に所ソの位置に潜望鏡１を位置変更するこ
とが可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によるトーラス内部観察装置
は、トーラス容器内にこのトーラス容器に設けたポート
を介して一開口端部側が挿入される画像導出１４イブと
、この画像導出パイプの一開口端部に設けられこの一開
口端部周囲の画像を上記画像導出パイプを介して上記画
像導出パイプの他開口端部側に導出する鏡又はプリズム
等の画像反射手段と、この画像反射手段を回転させる回
転手段と、この回転手段に回転指令を与えると共にこの
回転指令に対応する上記トーラス容器内部における座標
と上記画像導出パイプ及びその画像反射手段における座
標とを相互に変換する制御手段とを具備した構成である
。

この構成によれば、観察者は、トーラス容器内部におけ
る座標（又は画像導出パイプ及びその画像反射手段にお
ける座標）を、画像導出パイプ及びその画像反射手段に
おける座標（又はトーラス容器内部における座標）で確
認或いは設定が可能と■、もって、観察位置と観察画像
とを対応付けして的確にトーラス容器内が観察できるト
ーラス内部観察装置が提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるトーラス内部観察装置の一実施
例の構成を示すプロ、り図、第２図は同実施例における
座標変換のプロ、り図、第３図は潜望鏡の回転を示す断
面図、第４図はトーラス座標系と潜望鏡座標系との関係
を示す図である。 ｌ・・・潜望鏡、１ａ・・・画像導出パイプ、Ｉｂｌ・
・・モータ、１ｂ・・・鏡、Ｉｂｌ・・・モータ、１ｃ
・・・レンズ、３・・・計算機システム、３ａ・・・駆
動装置。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第３　図 （ａ） 第４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トーラス容器内にこのトーラス容器に設けたポートを介
   して一開口端部側が挿入される画像導出パイプと、この
   画像導出パイプの一開口端部に設けられこの一開口端部
   周囲の画像を上記画像導出パイプを介して上記画像導出
   パイプの他開口端部側に導出する鏡又はプリズム等の画
   像反射手段と、この画像反射手段を回転させる回転手段
   と、この回転手段に回転指令を与えると共にこの回転指
   令に対応する上記トーラス容器内部における座標と上記
   画像導出パイプ及びその画像反射手段における座標とを
   相互に変換する制御手段とを具備したことを特徴とする
   トーラス内部観察装置。