JP2002228441A - 恒星センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不要な光に対して良好な遮光性能を有すると
ともに、小型である恒星センサを提供する。 【解決手段】 人工衛星に搭載され、恒星からの光に基
づき、該人工衛星の姿勢制御に用いられる恒星の画像を
生成する恒星センサが、その前方側より入射される外部
光源の光を集光する光学レンズ系と、該光学レンズ系か
らの光を受光して画像を生成する撮像素子とを有する。
そして、上記光学レンズ系には、光軸方向に対して所定
以上の角度でその前方側より入射する光を、後方側の内
面にて全反射する集光レンズを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星に搭載さ
れ、恒星からの光に基づき、該人工衛星の姿勢制御に用
いられる恒星の画像を生成する恒星センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、恒星センサは、人工衛星に
搭載され、その三軸姿勢安定制御を行う上で必要な恒星
の位置情報を取得するために用いられる。恒星センサ
は、その基本構成として、外部光源の光を集光する光学
レンズ系と、該光学レンズ系から光を受光して画像を生
成する二次元撮像素子とを有しており、恒星等の星の光
を撮像素子に結像させて、画像を生成することが可能で
ある。この画像からは恒星の位置情報が取得され、この
位置情報に基づき、人工衛星の姿勢が制御される。

【０００３】ところで、恒星センサにおいては、測定対
象とする恒星以外の光源からの光がセンサに入射し、測
定データにノイズをもたらすことがある。これを抑制す
るために、従来では、筒状に形成され、光学レンズ系の
前方側に配置されて、不要な光を遮る遮光部材（所謂バ
ッフル）を設けることが知られている。かかる遮光部材
は、例えば特開平５−２１３２８６号公報や特開平１０
−１３２５５６号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
構成では、特に暗い恒星(例えば５等星)を測定対象とす
る場合、例えば５等星の５×１０^１２倍の明るさを有す
る太陽光等の、明るい光源からのノイズ光を十分に抑制
するには、遮光部材を前方側に延長するように大型化せ
ざるを得ず、それにより、遮光部材の長さ及び体積が恒
星センサの大部分を占めることになっていた。人工衛星
に搭載される機器は小型であればあるほど望ましいが、
恒星センサに関しては、従来、上記のような理由から小
型化が困難であった。

【０００５】本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされ
たもので、不要な光に対する遮光性能を有するととも
に、小型である恒星センサを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、人
工衛星に搭載され、恒星からの光に基づき、該人工衛星
の姿勢制御に用いられる恒星の画像を生成する恒星セン
サにおいて、その前方側より入射される外部光源の光を
集光する光学レンズ系と、該光学レンズ系からの光を受
光して画像を生成する撮像素子とを有しており、上記光
学レンズ系には、光軸方向に対して所定以上の角度でそ
の前方側より入射する光を、後方側の内面にて全反射す
る集光レンズが設けられていることを特徴としたもので
ある。

【０００７】また、本願の第２の発明は、第１の発明に
おいて、上記集光レンズが半球形状を備えていることを
特徴としたものである。

【０００８】更に、本願の第３の発明は、第１又は２の
発明において、上記光学レンズ系の前方側には、該光学
レンズ系の光軸を取り囲む壁部を備え、その前方側で開
口する遮光部材が設けられていることを特徴としたもの
である。

【０００９】また、更に、本願の第４の発明は、第３の
発明において、上記遮光部材の前方側開口部は、光軸方
向に対して所定以上の角度で入射する光が該遮光部材の
内壁に直接入射されるように形成されていることを特徴
としたものである。

【００１０】また、更に、本願の第５の発明は、第１〜
４の発明のいずれか一において、上記集光レンズの後方
側に、該光学レンズ系の光軸を取り囲む壁部を備えた光
減衰部材が設けられていることを特徴としたものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説
明では、恒星センサにおける各構成の位置関係を記述す
る上で、外部光源に対して近い側を「前方側」といい、
遠い側を「後方側」という。 実施の形態１．図１の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実
施の形態１に係る恒星センサの断面説明図である。恒星
センサ１０は、人工衛星に搭載され、恒星からの光に基
づき、該人工衛星の姿勢制御に用いられる恒星の画像を
生成するもので、その基本構成として、その前方側より
入射される外部光源の光を集光する光学レンズ系１と、
該光学レンズ系からの光を受光して画像を生成するＣＣ
Ｄ等の撮像素子４とを有している。

【００１２】光学レンズ系１は、その最も前方側に配置
された集光レンズ２と、撮像素子４の前方側に配置さ
れ、同じ光軸Ｓを有する複数のレンズからなる結像レン
ズ系３とから構成されている。また、これら集光レンズ
２及び結像レンズ系３は、それらが共に同じ光軸Ｓを有
するように位置決めされている。

【００１３】これら集光レンズ２と結像レンズ系３との
間には、孔部５ａと該孔部５ａの周辺をなす平面部５ｂ
とを備えたアパーチャ部材５が設けられている。アパー
チャ部材５は、集光レンズ２の後方側に隣接しつつ、そ
の孔部の中心が光軸Ｓ上に位置するように配置され、集
光レンズ２の後方側から出射する光を通過させる。

【００１４】この実施の形態１では、集光レンズ２が、
例えば合成石英等のガラス材料から形成され、アパーチ
ャ部材５に対向する後方側で平面をなした半球形状を有
している。集光レンズ２では、その光軸Ｓの方向に対し
て所定以上の角度で入射された光が、後方側の内面で全
反射される。すなわち、集光レンズ２では、光軸Ｓの方
向に対して所定以下の角度で入射される光のみを、その
後方側から出射可能とすることで、測定対象とする光源
以外からの不要な光（例えば太陽光）を遮光するように
なっている。

【００１５】図１の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、集
光レンズ２の光軸Ｓの方向に対して所定以上の角度で入
射する光線、及び、集光レンズ２の光軸Ｓの方向に対し
て所定以下の角度で入射する光線をあらわしている。こ
こで、集光レンズ２の前方面での光軸Ｓの方向に対する
光線の入射角度をθ_１とする。また、集光レンズ２の後
方面の中心を点Ｐとする。集光レンズ２に入射した光線
は、その集光レンズ２内に透過する。この光線は、点Ｐ
に向かうように、集光レンズ２の前方面に対して垂直に
入射し、集光レンズ２内に透過する場合にも角度を変え
ない。そして、この実施の形態１では、集光レンズ２の
後方面が平面をなしているため、集光レンズ２の後方側
の内面における光線の入射角度θ_２は、その前方側での
光軸Ｓの方向に対する入射角度θ₁と等しくなる（θ_１
＝θ_２）。なお、入射角度θ_２は、より詳しくは、集光
レンズ２の後方面に垂直である方向（すなわち光軸Ｓの
方向）に対する光線の入射角度である。

【００１６】集光レンズ２のガラス材料として、例えば
合成石英を用いた場合について考察する。合成石英の屈
折率はｎ＝１．４６であり、全反射の臨界角θcは、θc
＝Ａｒｃｓｉｎ(１／ｎ)＝４３．３°である。つまり、
集光レンズ２内で、後方側の内面に、４３．３°以上の
入射角で入射する光線は全反射される。その結果、図１
の（ａ）に示されるように、θ_２＞θｃ（すなわちθ１
＞θｃ）となる光線は、集光レンズ２の後方側から出射
されず、アパーチャ部材５の孔部５ａを通過することが
できない。これにより、恒星センサ１０の視野角の範囲
外の角度で入射する太陽光などの測定対象以外の光源か
らの光線を、遮光することができる。

【００１７】他方、集光レンズ２の前方面での光軸Ｓの
方向に対する光線の入射角度θ_１が全反射臨界角θｃ以
下である場合、図１の（ｂ）に示されるように、光線
は、集光レンズ２の後方側から出射され、アパーチャ部
材５の孔部５ａを通過することができる。これにより、
恒星センサ１０の視野角の範囲内の角度で入射する恒星
の光などの測定対象の光源からの光線を、集光レンズ２
の後方側から出射させ、更に、結像レンズ系３へ入射さ
せることができる。

【００１８】また、結像レンズ系３の設計により、集光
レンズ２から出射された光線の収差を補正し、所望の焦
点距離をもたせることが可能である。なお、集光レンズ
２の半径があまりに小さい場合には、その収差を結像レ
ンズ系３にて補正することが難しくなるため、集光レン
ズ２の曲率は、例えば曲率２０ｍｍ以上に設定される。

【００１９】以上のように、集光レンズ２が、上記のよ
うな半球形状を有することにより、集光レンズ２の前方
面での光軸Ｓの方向に対する光線の入射角が所定以上で
ある光を、全反射の効果によって遮光することが可能で
ある。その結果、光学レンズ系１の前方側に配置され
て、不要な光を遮る遮光部材を設ける必要がなく、恒星
センサ１０の小型化を実現することができる。

【００２０】続いて、本発明の他の実施の形態について
説明する。なお、以下の説明では、上記実施の形態１に
おける場合と同じものについては、同一の符号を付し、
それ以上の説明を省略する。 実施の形態２．図２の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実
施の形態２に係る恒星センサ２０の断面説明図である。
恒星センサ２０は、上記実施の形態１における場合と略
同じ構成を有しており、この実施の形態２では、光学レ
ンズ系２１を構成するレンズのうちの最も前方側に配置
された集光レンズ２２が、アパーチャ部材５に対向する
後方側で所定曲率の湾曲面をなした略半球形状を有して
いる。

【００２１】図２の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、集
光レンズ２２の光軸Ｓの方向に対して所定以上の角度で
入射する光線、及び、集光レンズ２２の光軸Ｓの方向に
対して所定以下の角度で入射する光線をあらわしてい
る。この場合にも、集光レンズ２２の全反射臨界角をθ
ｃとすると、図２の（ａ）に示されるように、集光レン
ズ２２の前方面での光軸Ｓの方向に対する光線の入射角
度θ_１が、ほぼθ_１＞θｃである場合に、その光線は、
集光レンズ２２の後方側から出射されず、アパーチャ部
材５の孔部５ａを通過することができない。これによ
り、恒星センサ２０の視野角の範囲外の角度で入射する
太陽光などの測定対象以外の光源からの光線を、遮光す
ることができる。

【００２２】他方、集光レンズ２２の前方面での光軸Ｓ
の方向に対する光線の入射角度θ_１が全反射臨界角θｃ
以下である場合、図２の（ｂ）に示されるように、光線
は、集光レンズ２の後方側から出射され、アパーチャ部
材５の孔部５ａを通過することができる。これにより、
恒星センサ２０の視野角の範囲内の角度で入射する恒星
の光などの測定対象の光源からの光線を、集光レンズ２
２の後方側から出射させ、更に、結像レンズ系３へ入射
させることができる。

【００２３】以上のように、集光レンズ２２がほぼ半球
形状を有することにより、集光レンズ２２の前方面での
光軸Ｓの方向に対する光の入射角が所定以上である光
を、全反射の効果によって遮光することが可能である。
その結果、光学レンズ系２１の前方側に配置されて、不
要な光を遮る遮光部材を設ける必要がなく、恒星センサ
２０の小型化を実現することができる。

【００２４】前述した実施の形態１及び２では、光学レ
ンズ系の最も前方側に配置される集光レンズとして、半
球形状又は略半球形状のものが用いられていたが、これ
に限定されることなく、所定以下の角度で入射された光
線のみを後方側から出射させることが可能であれば、い
かなる形状のものを用いてもよい。図３の（ａ）〜
（ｃ）には、それぞれ、前述した実施の形態１及び２に
おける場合とは異なる形状を備えた集光レンズを示す。

【００２５】図３の（ａ）に示す集光レンズ２５は、球
の一片のような形状を有し、また、図３の（ｂ）に示す
集光レンズ２６は、釣鐘形状を有し、更に、図３の
（ｃ）に示す集光レンズ２７は、半球の両側の一部が切
り欠かれてなるような形状を有している。かかる形状を
備えた集光レンズを用いた場合にも、所定以下の角度で
入射された光線のみを後方側から出射させることができ
る。特に、図３の（ｃ）に示す集光レンズ２７では、光
が入射する主領域を残して、半球の両側の一部が切り欠
かれてなる形状を有するため、レンズ自体の小型化を図
ることができ、これにより、恒星センサ２０を一層小型
化することができる。

【００２６】実施の形態３．図４は、本発明の実施の形
態３に係る恒星センサ３０を示す断面説明図である。恒
星センサ３０は、上記実施の形態１における場合とほぼ
同じ構成を有しており、この実施の形態３では、上記実
施の形態１及び２における場合よりも更に高い遮光性能
を得るために、バッフル３１が取り付けられている。こ
のバッフル３１は、ほぼラッパ状に形成されるもので、
光学レンズ系１の前方側にその光軸Ｓの取り囲む壁部３
１ａを備え、その前方側で開口する。また、バッフル３
１の内壁は黒塗りされている。この恒星センサ３０で
は、バッフル３１による不要光の減衰および集光レンズ
２による遮光からなる２段階の作用により、太陽光など
の比較的明るい光源からの光を十分に減衰させることが
できる。

【００２７】集光レンズ２に直接に太陽光が入射される
と、レンズ表面若しくはレンズ内部でのわずかな散乱光
が恒星の画像に対するノイズとなることがある。これを
防止すべく、バッフル３１の前方側開口部３１ｂが、光
軸Ｓの方向に対して所定以上の角度で入射する光が、バ
ッフル３１の内壁に直接入射するように、すなわち、集
光レンズ２に直接入射できないように形成されている。
この実施の形態３では、太陽光の除去範囲の仕様を、例
えば±４０°以上に設定される。つまり、集光レンズ２
の光軸Ｓに対する光線の角度θｓが４０°以上である場
合に、集光レンズ２に直接入射できないように、前方側
開口部３１ｂが形成されている。

【００２８】更に、バッフル３１の内壁は黒塗りされて
いるため、太陽光の大部分（好ましくは９５％以上）の
光量は吸収され、残りの反射成分のうち全反射臨界角θ
ｃ以上の角度で集光レンズ２に入射する光線は、全反射
の効果によって集光レンズ２の後方側から出射すること
ができない。なお、バッフル３１の内壁で１回反射され
た後に集光レンズ２に入射する光線をできる限り抑制す
るようにバッフル３１の形状を工夫すると、より大きな
遮光性能が得られる。

【００２９】このように、バッフル３１による不要光の
減衰および集光レンズ２による遮光からなる２段階の作
用により、より大きな遮光性能をもつ恒星センサ３０を
構成することができる。また、集光レンズ２による遮光
作用とともに十分な遮光性能を実現しつつ、バッフル３
１自体のサイズを従来のタイプに比べてより小型化する
ことができる。

【００３０】実施の形態４．図５は、本発明の実施の形
態４に係る恒星センサ４０を示す断面説明図である。恒
星センサ４０は、上記実施の形態１における場合とほぼ
同じ構成を有しており、この実施の形態４では、アパー
チャ部材５（以下、第１のアパーチャ部材という）に対
向して、所定径の孔部４５ａを備えた第２のアパーチャ
部材４５が、結像レンズ系３の前方側に設けられてい
る。また、第１のアパーチャ部材５と第２のアパーチャ
部材４５との間には、該光学レンズ系１の光軸Ｓを取り
囲む壁部４７ａを備えたダンパー部材４７が設けられて
いる。このダンパー部材４７は、その内壁が黒塗りされ
るもので、第１のアパーチャ部材５を通過した後に散乱
する光を吸収減衰させる。

【００３１】この構成によれば、集光レンズ２の内部で
全反射されない光線、すなわち、θ _２＜θ_ｃの入射角度
で集光レンズ２の後方側の内面に入射した光線について
も、ある角度αよりも大きな入射角度であれば（θ_２＞
α）、ダンパー部材４７でその光線を吸収減衰させるこ
とが可能である。この理由は、以下の通りである。

【００３２】集光レンズ２の前方側に入射する角度θ_１
と集光レンズ２の後方側の内面に入射する角度θ_２が、
集光レンズ２が半球形状であることによりθ_１＝θ_２と
なる。なお、上記実施の形態２のように、集光レンズ２
２が略半球形状の集光レンズ２２を用いる場合には、θ
₁≒θ_２となる。集光レンズ２の後方面からの出射角θ
_３は、 ｓｉｎθ_３＝ｎ・ｓｉｎθ_２ から求まる。その入射角θ_２と出射角θ_３との関係をグ
ラフにすると、集光レンズ２のガラス材料として合成石
英(ｎ＝１．４６)を使用した場合には、図６のようにな
る。すなわち、出射角θ_３＞入射角θ_２であるので、θ
_１（≒θ_２）が大きいほど、第２のアパーチャ部材４５
の外側へ光線が出射され、その光線を蹴ることができ
る。ここで、第２のアパーチャ部材４５で光線を完全に
蹴ることができる最小の集光レンズ２の前方面への入射
角をαとする。第２のアパーチャ部材４５で蹴られた光
線は、ダンパー部材４７の内壁にて吸収減衰される。こ
のダンパー部材４７の内壁は黒塗りされるので、光線は
効率良く吸収減衰させることができる。

【００３３】以上のように、この実施の形態４では、集
光レンズ２で全反射しきれない角度（α＜θ₁＜θｃ）
で集光レンズ２の前方面に入射する光線をダンパー部材
４７で吸収減衰させることが可能であるため、恒星セン
サ４０としては、角度α以上で入射する光線を全て遮光
することができる。

【００３４】実施の形態５．図７は、本発明の実施の形
態５に係る恒星センサ５０を示す断面説明図である。恒
星センサ５０は、上記実施の形態４における場合とほぼ
同じ構成を有しており、この実施の形態５では、上記実
施の形態４における場合よりも更に高い遮光性能を得る
ために、バッフル５１が取り付けられている。このバッ
フル５１は、ほぼラッパ状に形成されるもので、光学レ
ンズ系１の前方側にその光軸Ｓの取り囲む壁部５１ａを
備え、その前方側で開口する。また、バッフル５１の内
壁は黒塗りされている。この恒星センサ５０では、バッ
フル５１による不要光の減衰，集光レンズ２による遮
光、及び、ダンパー部材４７による減衰からなる３段階
の作用により、太陽光などの比較的明るい光源からの光
を十分に減衰させることができる。

【００３５】この実施の形態５では、上記実施の形態３
において説明したように、バッフル５１の前方側開口部
５１ｂが、光軸方向に対して所定以上の角度で入射する
光がバッフル５１の内壁に直接入射されるように、すな
わち、集光レンズ２に直接入射しないように形成されて
いる。

【００３６】また、外部光源からの光線が、バッフル５
１の前方側開口部５１ｂを規定する縁部に当たると、種
々の角度の散乱光が少なからず生じるが、これに対処す
べく、バッフル５１の前方側開口部５１ｂは、更に、そ
の縁部にて生じた散乱光が集光レンズ２に入射する角度
が、上記実施の形態４で定義された角度α以上となるよ
うに形成されている。角度α以上で集光レンズ２に入射
する散乱光は、集光レンズ２の後方側から出射した後、
ダンパー部材４７により吸収減衰されることになる。

【００３７】このように、バッフル５１による不要光の
減衰，集光レンズ２による遮光、及び、ダンパー部材４
７による減衰からなる３段階の作用により、一層大きな
遮光性能をもつ恒星センサ５０を構成することができ
る。また、集光レンズ２による遮光作用とともに十分な
遮光性能を実現しつつ、バッフル５１自体のサイズを従
来のタイプに比べてより小型化することができる。

【００３８】なお、本発明は、例示された実施の形態に
限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
において、種々の改良及び設計上の変更が可能であるこ
とは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、人工衛星に
搭載され、恒星からの光に基づき、該人工衛星の姿勢制
御に用いられる恒星の画像を生成する恒星センサにおい
て、その前方側より入射される外部光源の光を集光する
光学レンズ系と、該光学レンズ系からの光を受光して画
像を生成する撮像素子とを有しており、上記光学レンズ
系には、光軸方向に対して所定以上の角度でその前方側
より入射する光を、後方側の内面にて全反射する集光レ
ンズが設けられているので、光軸方向に対して所定以下
の角度で入射する光のみを撮像素子側へ出射させること
ができる。その結果、光学レンズ系の前方側に配置され
て、不要な光を遮る遮光部材を設ける必要がなく、恒星
センサの小型化を実現することができる。

【００４０】また、本願の第２の発明によれば、上記集
光レンズが半球形状を備えているので、該集光レンズの
後方側の内面での光線の入射角度が、その前方面での光
軸の方向に対する入射角度と等しくすることが可能で、
光軸方向に対して所定以上の角度で入射する光を確実に
全反射することができる。

【００４１】更に、本願の第３の発明によれば、上記光
学レンズ系の前方側には、該光学レンズ系の光軸を取り
囲む壁部を備え、その前方側で開口する遮光部材が設け
られているので、遮光部材による不要光の減衰および集
光レンズによる遮光からなる２段階の作用により、より
大きな遮光性能をもつ恒星センサを構成することができ
る。また、集光レンズによる遮光作用と共に十分な遮光
性能を実現しつつ、バッフル自体のサイズを従来のタイ
プに比べてより小型化することができる。

【００４２】また、更に、本願の第４の発明によれば、
上記遮光部材の前方側開口部は、光軸方向に対して所定
以上の角度で入射する光が該遮光部材の内壁に直接入射
されるように形成されているので、光軸方向に対して所
定以下の角度で入射する光のみを、集光レンズに直接入
射させることが可能であり、より大きな遮光性能をもつ
恒星センサを構成することができる。

【００４３】また、更に、本願の第５の発明によれば、
上記集光レンズの後方側に、該光学レンズ系の光軸を取
り囲む壁部を備えた光減衰部材が設けられているので、
集光レンズによる遮光に加え、集光レンズを出射した後
での不要光を減衰させることが可能であり、より大きな
遮光性能をもつ恒星センサを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）本発明の実施の形態１に係る恒星セン
サに対して、光線が所定以上の角度で入射する様子を示
す断面説明図である。 （ｂ）上記実施の形態１に係る恒星センサに対して、光
線が所定以下の角度で入射する様子を示す断面説明図で
ある。

【図２】 （ａ）本発明の実施の形態２に係る恒星セン
サに対して、光線が所定以上の角度で入射する様子を示
す断面説明図である。 （ｂ）上記実施の形態２に係る恒星センサに対して、光
線が所定以下の角度で入射する様子を示す断面説明図で
ある。

【図３】 （ａ）恒星センサにおける集光レンズの第１
の変形例を示す。 （ｂ）恒星センサにおける集光レンズの第２の変形例を
示す。 （ｃ）恒星センサにおける集光レンズの第３の変形例を
示す。

【図４】 本発明の実施の形態３に係る恒星センサを示
す断面説明図である。

【図５】 （ａ）本発明の実施の形態４に係る恒星セン
サに対して、光線が所定以上の角度で入射する様子を示
す断面説明図である。 （ｂ）上記実施の形態４に係る恒星センサに対して、光
線が所定以下の角度で入射する様子を示す断面説明図で
ある。

【図６】 上記実施の形態４に係る恒星センサにおける
光線の入射角と出射角との対応関係を示すグラフであ
る。

【図７】 本発明の実施の形態５に係る恒星センサを示
す断面説明図である。

【符号の説明】

１，２１ 光学レンズ系，２，２２ 集光レンズ，３
結像レンズ系，４ 撮像素子，５ アパーチャ部材，１
０，２０，３０，４０，５０ 恒星センサ，３１，５１
バッフル，３１ａ，５１ａ バッフルの壁部，３１
ｂ，５１ｂ バッフルの前方側開口部，４７ ダンパー
部材，Ｓ 光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 3/00 Ｇ０２Ｂ 3/00 Ｚ 5/00 5/00 Ｂ (72)発明者 西前 順一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 岡本 達樹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G065 AA11 AB04 BA05 BB06 BB21 CA01 DA20 2H042 AA09 AA11 AA15 AA21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人工衛星に搭載され、恒星からの光に基
   づき、該人工衛星の姿勢制御に用いられる恒星の画像を
   生成する恒星センサにおいて、 その前方側より入射される外部光源の光を集光する光学
   レンズ系と、該光学レンズ系からの光を受光して画像を
   生成する撮像素子とを有しており、 上記光学レンズ系には、光軸方向に対して所定以上の角
   度でその前方側より入射する光を、後方側の内面にて全
   反射する集光レンズが設けられていることを特徴とする
   恒星センサ。
2. 【請求項２】 上記集光レンズが半球形状を備えている
   ことを特徴とする請求項１記載の恒星センサ。
3. 【請求項３】 更に、上記光学レンズ系の前方側には、
   該光学レンズ系の光軸を取り囲む壁部を備え、その前方
   側で開口する遮光部材が設けられていることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の恒星センサ。
4. 【請求項４】 上記遮光部材の前方側開口部は、光軸方
   向に対して所定以上の角度で入射する光が上記遮光部材
   の内壁に直接入射されるように形成されていることを特
   徴とする請求項３記載の恒星センサ。
5. 【請求項５】 更に、上記集光レンズの後方側には、該
   光学レンズ系の光軸を取り囲む壁部を備えた光減衰部材
   が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいず
   れか一に記載の恒星センサ。