JPH05181069A

JPH05181069A - ペリスコープ

Info

Publication number: JPH05181069A
Application number: JP34737891A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Saito; 英文斎藤
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】放射線等の有害物が出射する窓から観測者が
隠れた状態で観測するためのペリスコープにおいて、観
察対象物の奥行き方向の位置を容易に知ることができる
ようにすること。【構成】遠隔操作される作業部材４が配置された作業
位置Ｐ1の情景光Ｊを前記作業部材４の遠隔操作位置Ｐ2
に導く光学部材４１〜４４が、前記情景光Ｊの進路変更
を行う進路変更用光学部材４２を有するペリスコープに
おいて、前記遠隔操作に役立つ情報が表示される光学的
情報表示手段Ｄが設けられ、前記光学部材４１〜４４に
は、前記光学的情報表示手段Ｄから出射する情報表示光
Ｌと前記作業位置Ｐ1の情景光Ｊとをコンバインするコ
ンバイナ４４が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線等の放射線が出る
ホットな物すなわち有害物放射体を取り扱う際等に使用
されるペリスコープに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前記有害物放射体を取り扱う際
に、取り扱う対象物を見るには非常に厚い鉛ガラスを通
して見る方法が採用されているが、有害な放射線を完全
に防ぐには数十cm〜数ｍといった厚さが必要になること
から、実用上制限があった。そこで、放射線等の有害物
が出射する窓から観測者が隠れた状態で観測できるよう
にするため、ペリスコープが用いられている。前記ペリ
スコープは、マニピュレータ等を遠隔操作する際にも使
用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記ペリスコープは、
１方向から対象物を見ているため、対象物の上下左右方
向の位置については確認できるが、奥行き方向の位置は
知ることが困難であった。このため、マニピュレータに
より対象物をつかんだり、セッティングをする際の位置
が目視で分かり難く、操作に多くの労力が必要であっ
た。

【０００４】本発明は前述の事情に鑑み、ペリスコープ
において、観察対象物の奥行き方向の位置を容易に知る
ことができるようにすることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明の構成を説明するが、本発明の
構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を容易
にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだ
ものを付記している。なお、本発明を後述の実施例の符
号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易に
するためであり、本発明の範囲を実施例に限定するため
ではない。

【０００６】前記課題を解決するために、本発明のペリ
スコープは、遠隔操作される作業部材（４）が配置され
た作業位置（Ｐ1）の情景光（Ｊ）を前記作業部材
（４）の遠隔操作位置（Ｐ2）に導く光学部材（４１〜
４４）が、前記情景光（Ｊ）の進路変更を行う進路変更
用光学部材（４２）を有するペリスコープにおいて、前
記遠隔操作に役立つ情報が表示される光学的情報表示手
段（Ｄ）が設けられ、前記光学部材（４１〜４４）に
は、前記光学的情報表示手段（Ｄ）から出射する情報表
示光（Ｌ）と前記作業位置（Ｐ₁）の情景光（Ｊ）とを
コンバインするコンバイナ（４４）が設けられたことを
特徴とする。

【０００７】

【作用】前述の特徴を備えた本発明のペリスコープは、
遠隔操作される作業部材（４）が配置された作業位置
（Ｐ₁）の情景光（Ｊ）を前記作業部材（４）の遠隔操
作位置（Ｐ₂）に導く光学部材（４１〜４４）が、前記
情景光（Ｊ）の進路変更用光学部材（４２）を有してい
る。前記進路変更用光学部材（４２）により、情景光
（Ｊ）はその進路を変更されて遠隔操作位置（Ｐ₂）に
到達する。しかしながら、前記作業位置（Ｐ₁）の有害
物放射体（Ｍ）から放射された有害物質（放射線等）
は、前記進路変更用光学部材（４２）を直進して通り抜
けるため、遠隔操作位置（Ｐ₂）には到達しないように
することができる。このため、前記遠隔操作位置（Ｐ
2）においては、放射線等の有害物質の影響を心配する
ことなく、前記作業位置（Ｐ₁）の情景を見ながら、前
記作業部材（４）の遠隔操作を行うことができる。

【０００８】一方前記ペリスコープに設けられた光学的
情報表示手段（Ｄ）には前記遠隔操作に役立つ情報が表
示される。この光学的情報表示手段（Ｄ）から出射する
情報表示光（Ｌ）は、前記光学部材（４１〜４４）に設
けられたコンバイナ（４４）により前記作業位置
（Ｐ₁）の情景光（Ｊ）とコンバインされる。したがっ
て、前記遠隔操作位置（Ｐ₂）においては、前記作業位
置（Ｐ₁）の情景光（Ｊ）と、前記遠隔操作に役立つ表
示情報とを同時に見ることができる。したがって、前記
作業部材（４）の遠隔操作が楽になる。

【０００９】

【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例を
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。

【００１０】図１は本発明のペリスコープの一実施例の
全体説明図である。図２は同実施例で使用する作業部材
としてのマニピュレータの平面図、図３は前記図２の側
面図、図４は同実施例における表示例の説明図、図５は
同実施例の作用説明図でマニピュレータの平面概略図で
ある。図１において作業位置Ｐ₁と遠隔操作位置Ｐ₂との
間には放射線防護壁１が設けられている。作業位置Ｐ1
には、ホットな物すなわち有害物放射体Ｍの保管部２、
前記有害物放射体Ｍを載置する試料台３、および有害物
放射体Ｍを搬送するマニピュレータ（作業部材）４が配
置されている。

【００１１】前記マニピュレータ４の駆動部は、前記遠
隔操作位置Ｐ₂側に配置されている。すなわち遠隔操作
位置Ｐ₂側には、第１アーム駆動用サーボモータＳ₁、第
２アーム駆動用サーボモータＳ₂、および第３アーム駆
動用サーボモータＳ₃が配置されている。前記各サーボ
モータＳ₁，Ｓ₂，Ｓ₃の出力軸には、それぞれプーリ
６，７，８が固着されている。前記各プーリ６，７，８
にはそれぞれ、第１ベルトＢ₁、第２ベルトＢ₂、および
第3ベルトＢ₃が掛け回されている。前記各ベルトＢ ₁，
Ｂ₂，Ｂ₃は、前記放射線防護壁１の貫通孔を通って前記
作業位置Ｐ₁側に延びている。

【００１２】図１〜３において、前記マニピュレータ４
は、鉛直な第１ヒンジ軸Ｈ₁を備えており、前記第１ヒ
ンジ軸Ｈ₁には、第１アームＡ1と一体的に連結された第
１プーリ１１（図３参照）が回転自在に支持されてい
る。第１アームＡ₁と一体的に連結された第１プーリ１
１には、前記第１ベルトＢ₁が掛け回されている。した
がって、第１ベルトＢ₁が回転すると、前記第１ヒンジ
軸Ｈ₁回りに第１プーリ１１および第１アームＡ₁が水平
面内で回転するようになっている。また、前記第１ヒン
ジ軸Ｈ₁には図３から分かるように、第２プーリ１２お
よび第３プーリ１３が回転自在に支持されている。前記
第２プーリ１２および第３プーリ１３は、いずれも二重
のベルト掛け回し部を有している。そして、前記第２プ
ーリ１２の二重のベルト掛け回し部のうちの一方のベル
ト掛け回し部には、前記第２ベルトＢ₂が掛け回されて
いる。また、前記第３プーリ１３の二重のベルト掛け回
し部のうちの一方のベルト掛け回し部には、前記第３ベ
ルトＢ₃が掛け回されている。そして、前記第２プーリ
１２の二重のベルト掛け回し部のうちの他方のベルト掛
け回し部には、第４ベルトＢ₄が掛け回されている。ま
た、前記第３プーリ１３の二重のベルト掛け回し部のう
ちの他方のベルト掛け回し部には、第５ベルトＢ₅が掛
け回されている。

【００１３】前記第１アームＡ₁の先端部には鉛直な第
２ヒンジ軸Ｈ₂が一体的に連結されている。この第２ヒ
ンジ軸Ｈ₂には、第２アームＡ₂と一体的に連結された第
４プーリ１４が回転自在に支持されている。前記第２ア
ームＡ₂と一体的に連結された第４プーリ１４には、前
記第４ベルトＢ₄が掛け回されている。したがって、第
４ベルトＢ₄が回転すると、前記第２ヒンジ軸Ｈ₂回りに
第４プーリ１４および第２アームＡ₂が水平面内で回転
するようになっている。また、前記第２ヒンジ軸Ｈ₂に
は、第５プーリ１５が回転自在に支持されている。この
第５プーリ１５は二重のベルト掛け回し部を有してい
る。そして、第５プーリ１５の二重のベルト掛け回し部
のうちの一方のベルト掛け回し部には、前記第５ベルト
Ｂ₅が掛け回されている。そして、前記第５プーリ１５
の二重のベルト掛け回し部のうちの他方のベルト掛け回
し部には、第６ベルトＢ₆が掛け回されている。

【００１４】前記第２アームＡ₂の先端には、鉛直な第
３ヒンジ軸Ｈ₃が一体的に連結されている。この第３ヒ
ンジ軸Ｈ₃には、回動ブラケット２１と一体的に連結さ
れた第６プーリ２２が回転自在に支持されている。この
第６プーリ２２には、前記第６ベルトＢ₆が掛け回され
ている。したがって、第６ベルトＢ₆が回転すると、前
記第６プーリ２２および前記回動ブラケット２１が前記
第３ヒンジ軸Ｈ₃回りに水平面内で回転するようになっ
ている。

【００１５】図３において、前記回動ブラケット２１に
は、上下方向に延びる鉛直ガイドロッド２３が支持され
ている。この鉛直ガイドロッド２３には、それに沿って
上下動可能な上下動ブラケット２４が支持されている。
前記上下動ブラケット２４は、前記回動ブラケット２１
に支持された上下動エアシリンダ２６によって上下方向
の位置が調節可能に構成されている。図１，２におい
て、前記上下動ブラケット２４には、挟持用固定アーム
２７および挟持用可動アーム２８が支持されている。前
記挟持用可動アーム２８は上下動ブラケット２４に固定
された水平ガイドロッド２９に沿って水平移動可能に支
持されている。この挟持用可動アーム２８は、挟持用エ
アシリンダ３０によって駆動され、前記挟持用固定アー
ム２７との間に有害物放射体Ｍを挟持するように構成さ
れている。前記符号２７〜３０によってチャック３１が
構成されている。図１，３において、前記上下動エアシ
リンダ２６を駆動するためのエア供給用の一対のエアチ
ューブ３２、および挟持用エアシリンダ３０を駆動する
ためのエア供給用の一対のエアチューブ３３は、前記第
２アームＡ₂に沿ってその下方に配置されている。そし
て、各エアチューブ３２，３３は、循環式エア供給回路
３４，３５に接続されており、前記各循環式エア供給回
路３４，３５は、それぞれエアポンプ駆動モータ３６，
３７によって駆動されるようになっている。

【００１６】図１に示すように、作業位置Ｐ₁の情景光
Ｊは、ペリスコープＫを介して遠隔操作位置Ｐ₂に到達
する。ペリスコープＫは、レンズ系４１、ミラー４２、
レンズ系４３、コンバイナとしてのハーフミラー４４等
の光学部材を有している。前記ミラー４２は、前記情景
光Ｊの進路変更を行う進路変更用光学部材である。前記
有害物放射体Ｍから出射した放射線は進路変更されない
ので、前記ミラー４２は、前記情景光Ｊと前記有害な放
射線とを分離する機能を有している。このようにして、
放射線を情景光Ｊから分離して操作位置Ｐ₂に放射線が
到達しないようになっている。

【００１７】前記コンバイナとしてのハーフミラー４４
に隣接して光学的情報表示手段としてのＣＲＴディスプ
レイＤが配置されている。このＣＲＴディスプレイＤの
表示信号を出力する表示制御回路４６（図１参照）は、
前記サーボモータＳ₁，Ｓ₂，Ｓ₃の回転位置信号および
前記挟持用エアシリンダ３１の作動位置信号等が入力さ
れている。前記表示制御回路４６は、前記各入力信号お
よび予め入力された有害物放射体Ｍの形状データおよび
試料台３の位置データ等から表示信号を作成して前記Ｃ
ＲＴディスプレイＤに出力している。図４の実線は作業
位置Ｐ₁の情景光Ｊによって観察される情景であり、図
４の点線は前記ＣＲＴディスプレイＤから出射する情報
表示光Ｌによって観察される画像である。前記図４の点
線の画像は前記有害物放射体Ｍと前記チャック３１との
奥行き方向（図３で紙面に垂直な方向）の位置関係（す
なわち、平面図における位置関係）を表す画像（すなわ
ち、情報）である。

【００１８】図５は、前記表示制御回路４６の機能を説
明するための図で、マニピュレータ４の平面概略図であ
る。マニピュレータ４の前記各アームＡ₁，Ａ₂等は、図
５に示すｘ−ｙ平面（水平面）内で回動する。図５にお
いて、基準点Ｐoのｘ−ｙ座標を（０，０）とし、前記
第１ヒンジ軸Ｈ₁の座標を（０，ａo）とする。また、第
１アームＡ₁のアーム長（第１ヒンジ軸Ｈ₁と第２ヒンジ
軸Ｈ₂との間の長さ）をａ₁、第２アームＡ₂のアーム長
（第２ヒンジ軸Ｈ₂と第３ヒンジ軸Ｈ₃との間の長さ）を
ａ₂、第３ヒンジ軸Ｈ₃と前記チャック３１の中心位置と
の距離をａ₃とする。なお、前記チャック３１の中心位
置とは、チャック３１により正しく挟持されたときの有
害物放射体Ｍの中心位置である。

【００１９】第１アームＡ₁のｘ軸とのなす角度をθ₁、
第２アームＡ₂のｘ軸とのなす角度をθ₂、前記第３ヒン
ジ軸Ｈ₃およびチャック３１の中心位置を結ぶ線分のｘ
軸とのなす角度をθ₃とする。この場合、前記基準点Ｐo
に対するチャック３１の中心位置のｘ−ｙ座標は次式で
表せる。ｘ＝ａ₁cosθ₁＋ａ₂cosθ₂＋ａ₃cosθ₃ ｙ＝ａo＋ａ₁sinθ₁＋ａ₂sinθ₂＋ａ₃sinθ₃

【００２０】したがって、表示制御回路４６（図１参
照）は、前記サーボモータＳ₁，Ｓ₂，Ｓ₃の回転位置信
号からチャック３１の中心位置の現在のｘ−ｙ座標、お
よび現在の挟持用固定アーム２７のｘ−ｙ平面上の位置
を算出することができる。また、表示制御回路４６は、
前記挟持用エアシリンダ３１の作動位置信号から現在の
挟持用可動アーム２８のｘ−ｙ平面上の位置を算出する
ことができる。そして、前記試料台３上の有害物放射体
Ｍの位置および形状に関するデータも予め記憶されてい
るので、前記表示制御回路４６は、前記図４の点線で示
すような表示を行うための表示信号を出力することがで
きる。

【００２１】〔実施例１の作用〕次に前記実施例１の作
用を説明する。前述の構成を備えた本実施例は、作業位
置Ｐ₁においてマニピュレータ４で取り扱う有害物放射
体Ｍを、遠隔操作位置Ｐ₂で観察する際、ペリスコープ
Ｋにより作業位置Ｐ₁の情景光Ｊを見ることができる。
前記情景光Ｊは、作業位置Ｐ₁を側方から見た情景に対
応しているので、マニピュレータ４および有害物放射体
Ｍの奥行き方向の位置関係は把握し難い。ところが、前
記マニピュレータ４のチャック３１の中心位置、および
チャック３１を構成する挟持用アーム２７，２８の位置
は、表示制御回路４６によって算出される。また、前記
試料台３およびその上の有害物放射体Ｍの形状および位
置等のデータは予め入力されている。したがって表示制
御回路４６は、マニピュレータ４および有害物放射体Ｍ
の奥行き方向の位置関係情報を前記ＣＲＴディスプレイ
Ｄに表示することができる。

【００２２】〔変更例〕以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の設計変更を行うことが可能である。例えば、
前記光学的情報表示手段に表示する情報（すなわち、表
示画像）としては、マニピュレータ４の上方に配置した
テレビカメラで撮像した映像を用いることが可能であ
る。また、前記光学的情報表示手段としては、ＣＲＴデ
ィスプレイＤを採用する代わりに、液晶ディスプレイ、
プラズマディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、ＥＬディ
スプレイ等の適当な表示装置を採用することが可能であ
る。さらに、コンバイナとしてはハーフミラーを採用す
る代わりに、ホログラム素子を採用することも可能であ
る。さらにまた、マニピュレータとしては、もっと自由
度の大きいマニピュレータを使用することも可能であ
り、チャックの構造も従来公知の種々の構造を採用する
ことが可能である。

【００２３】

【発明の効果】前述の本発明のペリスコープによれば、
観察対象物の奥行き方向の位置を容易に知ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のペリスコープの一実施例の全
体説明図である。

【図２】図２は同実施例で使用するマニピュレータ４
の平面図である。

【図３】図３は同実施例で使用するマニピュレータ４
の側面図である。

【図４】図４は同実施例における表示例の説明図であ
る。

【図５】図５は同実施例の表示制御回路４６の機能を
説明するための図であり、マニピュレータの平面概略図
である。

【符号の説明】

Ａ…光学部材（レンズ系）、Ｄ…光学的情報表示手段
（ＣＲＴディスプレイ）、Ｊ…情景光、Ｌ…情報表示
光、Ｐ1…作業位置、Ｐ2…遠隔操作位置、４…作業部材
（マニピュレータ）、４１〜４４…光学部材、４２…進
路変更用光学部材、４４…コンバイナ（光学部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遠隔操作される作業部材が配置された作
業位置の情景光を前記作業部材の遠隔操作位置に導く光
学部材が、前記情景光の進路変更を行う進路変更用光学
部材を有するペリスコープにおいて、前記遠隔操作に役立つ情報が表示される光学的情報表示
手段が設けられ、前記光学部材には、前記光学的情報表
示手段から出射する情報表示光と前記作業位置の情景光
とをコンバインするコンバイナが設けられたペリスコー
プ。