JP2003226300A

JP2003226300A - 恒星センサ

Info

Publication number: JP2003226300A
Application number: JP2002028318A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kono; 裕之河野; Yukio Sato; 行雄佐藤; Junichi Nishimae; 順一西前; Tatsuki Okamoto; 達樹岡本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-02-05
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2003-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】不要な光に対する優れた遮光性を有する比較
的小型のバッフルを装備した恒星センサを提供する。【解決手段】恒星センサは、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
ズ系の前方側でその光軸を取り囲むように配置され、該
光軸の方向に対して所定以上の角度で本体前方側より入
射する光を、その内壁面で吸収および反射して遮光する
バッフルと、上記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いる。ここで、バッフル
の内壁面が、それが所定以上の光吸収率および正反射方
向への光反射率をもつべく、光沢を有し暗色を帯びるよ
うに表面処理されている。

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、恒星の位置を検出して人工衛星の姿勢制御を行う恒
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。図１１に、従
来知られる恒星センサの一例を示す。この恒星センサ９
０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９１と、光学レンズ系９１の前方側に配置さ
れ、不要な光を遮るための遮光部材（所謂バッフル）９
２と、光学レンズ系９１から光を受光して画像を生成す
る二次元撮像素子９４とを有している。動作時には、恒
星などの星の光を撮像素子９４に結像させて、画像を生
成することが可能であり、この画像からは星の位置情報
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】バッフル９２は、一般的な形状としてほぼ
ラッパ状に形成され、測定対象とする恒星以外の光源か
らの光などの不要な光をその内壁面９２ａで吸収したり
反射させたりして、かかる光が光学レンズ系９１に入射
することを防止する。バッフル９２の内壁面９２ａの表
面処理としては、アルミの黒色耐食性皮膜を形成する黒
アルマイト処理が施されたり、光沢のない黒色塗料が塗
布されたりすることが一般的である。

【０００４】ところで、かかる表面処理が施された内壁
面９２ａでは、反射光が広い角度に散乱される傾向があ
る。つまり、鏡面での反射のように入射角に対して正反
射方向に光が反射されるばかりでなく、それ以外の角度
にも多くの光が反射される。このような散乱光は、光学
レンズ系９１へ入射してセンサの精度に影響を及ぼす惧
れを有する。散乱光を減衰させる手段の１つとしては、
図１１に示すように、バッフル９２の内壁面９２ａに、
所定の幅を各々有する複数の減衰板９３が互いに平行に
なるように、長手方向に所定間隔をおいて設けることが
知られている。不要な光は、これらの減衰板９３の間で
多重散乱反射されて、次第に減衰する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな複数の減衰板を備えた構成では、不要な光の減衰が
可能である反面、バッフルの重量増大，バッフルの
構造の複雑化，減衰板のエッジにおける散乱光の発
生、という別の問題がある。人工衛星に搭載される機器
は軽量・小型であることが望ましく、恒星センサでは、
一般的に、バッフルの重量及びサイズが全体の比較的大
きな割合を占めることから、バッフル自体が軽量・小型
であることが好ましい。このため、バッフルの内壁面に
おける散乱光に対処する手段としては、その遮光性を確
保しながら、バッフル自体の小型化を実現できるものが
求められる。

【０００６】そこで、本発明は、上記技術的課題に鑑み
てなされたもので、その内壁面での散乱光を含む不要な
光に対する優れた遮光性を確保しつつ小型であるバッフ
ルを装備した恒星センサを提供することを目的とする。

【０００７】

【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
サであって、該恒星センサは、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、上記光学レ
ンズ系の前方側でその光軸を取り囲むように配置され、
該光軸の方向に対して所定以上の角度で本体前方側より
入射する光を、その内壁面で吸収および反射して遮光す
るバッフルと、上記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、上記バッフルの
内壁面が、それが所定以上の光吸収率および正反射方向
への光反射率をもつべく、光沢を有し暗色を帯びるよう
に表面処理されていることを特徴としたものである。

【０００８】また、本願の第２の発明は、第１の発明に
おいて、上記バッフルの内壁面が光沢を有し暗色を帯び
るように、光沢の有る黒色塗料が塗布されていることを
特徴としたものである。

【０００９】更に、本願の第３の発明は、上記第２の発
明において、上記光沢の有る黒色塗料の上に反射防止コ
ーティングが施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４の発明は、上記第
１〜３の発明のいずれか一において、上記バッフルの内
壁面が光沢を有し暗色を帯びるように、黒色塗料の上に
表面の滑らかなコーティングが施されていることを特徴
としたものである。

【００１１】また、更に、本願の第５の発明は、上記第
１〜４の発明のいずれか一において、上記バッフルの内
壁面における正反射方向への反射を除く光反射率が４％
以下であることを特徴としたものである。

【００１２】また、更に、本願の第６の発明は、上記第
１〜５の発明のいずれか一において、上記バッフルが、
上記光学レンズ系の光軸の方向に対して所定の角度範囲
で入射する光を、その内壁面における所定回数内での反
射によって、その前方側からバッフル外部へ逃がす形状
を有していることを特徴としたものである。

【００１３】また、更に、本願の第７の発明は、上記第
１〜６の発明のいずれか一において、上記光学レンズ系
が、その光軸の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
レンズを有していることを特徴としたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について説明する。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は、本発明の実施の形態１に係る恒
星センサの縦断面説明図である。この恒星センサ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た
めのもので、基本的な構成として、本体前方側より入射
される外部光源の光を集光する光学レンズ系１と、光学
レンズ系１の前方側に配置され、測定対象とする恒星以
外の光源からの光などの不要な光を遮るバッフル２と、
光学レンズ系１からの光を受光して画像を生成するＣＣ
Ｄ等の撮像素子５とを有している。

【００１５】光学レンズ系１は、図１において１つのブ
ロックで示されるが、実際には、撮像素子４に対して入
射光を結像するための複数のレンズから構成されるもの
で、これらのレンズは共に同じ光軸Ｓを有するように位
置決めされている。

【００１６】バッフル２は、互いに隣接する第１段バッ
フル４及び第２段バッフル３からなる２段式の構造を備
えるもので、全体として略ラッパ状に形成され、光学レ
ンズ系５の光軸Ｓを取り囲むように配置されている。本
体前方側にある第２段バッフル３の前方及び後方側に
は、それぞれ、前方側開口部３ｂ及び後方側開口部３ｃ
が形成されている。また、本体後方側にある第１段バッ
フル４の後方側には、後方側開口部４ｂが形成されてい
る。ここで、第２及び第１段バッフル３，４やそれに形
成された開口部３ｂ，３ｃ及び４ｂの形状及びサイズ
は、光軸Ｓに対して所定以上の角度で入射した光が、第
２段又は第１段バッフル３，４の内壁面３ａ，４ａに最
初に入射するように、すなわち、光学レンズ系１に対し
て直接に入射できないように設定されている。

【００１７】更に、第２段バッフル３の内壁面３ａ及び
第１段バッフル４の内壁面４ａは、各々が所定以上の光
吸収率及び正反射方向への光反射率をもつべく、光沢を
有し暗色を帯びるように表面処理されるもので、この実
施の形態１では、それらの内壁面３ａ，４ａに光沢の有
る黒色塗料が塗布されている。このような黒色塗料とし
ては、例えば、ロード社ＡｅｒｏｇｌａｚｅＺ３０２
を用いることができる。

【００１８】続いて、光沢の有る黒色塗料が塗布された
バッフル３，４の内壁面３ａ，４ａについての特性（光
吸収性及び光反射率）に関して、光沢のない黒色塗料の
みが塗布されたバッフルの内壁面についての特性と比較
しながら検討する。図２の（ａ）及び（ｂ）は、それぞ
れ、光沢のない黒色塗料及び光沢の有る黒色塗料が塗布
されたバッフルの内壁面に光が入射した様子を示す説明
図である。

【００１９】図２の（ａ）から分かるように、光沢のな
い黒色塗料のみが塗布されたバッフル９２の内壁面９２
ａに入射した光は、その内壁面９２ａで反射されると、
各方向に散乱する傾向にある。他方、図２の（ｂ）から
分かるように、光沢の有る黒色塗料が塗布された第２段
及び第１段バッフル３，４の内壁面３ａ，４ａに入射し
た光は、その内壁面３ａ，４ａで反射される場合に、正
反射方向に反射される傾向にある。

【００２０】図３の（ａ）は、光沢のない黒色塗料のみ
が塗布された表面についての、正反射方向への反射を含
む場合及び含まない場合における全光反射率の測定結果
を示すグラフであり、他方、図３の（ｂ）は、光沢の有
る黒色塗料が塗布された表面についての、正反射方向へ
の反射を含む場合及び含まない場合における全光反射率
の測定結果を示すグラフである。これらのグラフから分
かるように、光沢のない黒色塗料が塗布されたバッフル
の内壁面では反射光のほとんどが散乱されるが、光沢の
有る黒色塗料が塗布されたバッフル３，４の内壁面３
ａ，３ｂでは反射光のほとんどが正反射方向に反射され
る。

【００２１】このように、光沢の有る黒色塗料が塗布さ
れたバッフル３，４の内壁面３ａ，４ａで反射光の散乱
成分が少ないことから、予期しない散乱光の光学レンズ
系１への入射を抑制することができ、不要な光に対する
優れた遮光性が得られる。本願出願が行なった検証によ
れば、具体的には、所定の構造を備えたバッフル３，４
の内壁面３ａ，４ａに対して、正反射方向への反射を含
まない光反射率が４％以下となるような表面処理が施さ
れた場合に、不要な光に対する優れた遮光性を有するバ
ッフル３，４を実現し得ることが確認された。また、好
ましくは、正反射方向への反射を含まない光反射率が２
％以下、更に望ましくは１％以下となる表面処理が施さ
れれば、バッフル３，４の遮光性は一層優れたものとな
る。

【００２２】以上のように、バッフル３，４の内壁面３
ａ，４ａを光沢の有る黒色塗料を塗布して表面処理する
ことにより、図１１に示す従来技術に用いられるような
減衰板を要さず若しくは減衰板の少ない比較的簡単な構
造としてバッフル３，４を設計することが可能となる。
すなわち、バッフル３，４を小型化することができ、そ
の結果として、バッフル３，４を装備した恒星センサの
小型化を実現することが可能となる。また、この構成で
は、減衰板のエッジからの散乱光が存在しない利点もあ
る。

【００２３】なお、前述した実施の形態１では、バッフ
ル３，４の内壁面３ａ，４ａを光沢を有し暗色を帯びる
ように表面処理する場合に、光沢のある黒色塗料が塗布
される例が取り上げられたが、これに限定されることな
く、光吸収率が高く、反射光の大部分を正反射方向に反
射させるようなバッフルの内壁面を実現するものであれ
ば、いかなる表面処理が採用されてもよい。

【００２４】続いて、本発明の別の実施の形態について
説明する。以下では、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４は、本発明の実施の形態２に係る表
面処理が施されたバッフルの内壁面に光が入射する様子
を示す説明図である。この実施の形態２では、光沢を有
し暗色を帯びるようなバッフル３，４の内壁面３ａ，４
ａの表面処理として、黒色塗料が塗布された内壁面３
ａ，４ａ上に表面の滑らかな透明コーティング１３が形
成されている。透明コーティング１３の材料としては、
例えば透明樹脂を用いることができる。

【００２５】かかるバッフル３，４の内壁面３ａ，４ａ
では、図から分かるように、反射光が、透明コーティン
グ１３の表面で正反射方向に反射されることとなり、上
記実施の形態１における場合と同様の効果が得られる。
なお、このような表面処理においては、バッフル３，４
の内壁面３ａ，４ａに塗布される黒色塗料として、光沢
のない黒色塗料を用いてもよい。ただし、黒色塗料とそ
の上の透明コーティング１３との境界での光散乱を抑制
するために、両者の材質の屈折率が近いことが要求され
る。また、この実施の形態２では、透明コーティング１
３と外部層（例えば宇宙空間における真空層）との境界
での光散乱を減らすためには、透明コーティング１３の
表面が滑らかであることが必要である。

【００２６】実施の形態３．図５は、本発明の実施の形
態３に係る表面処理が施されたバッフルの内壁面に光が
入射する様子を示す説明図である。この実施の形態３で
は、上記実施の形態２で説明したように、黒色塗料が塗
布されたバッフル３，４の内壁面３ａ，４ａに対して、
反射防止コーティング２３が形成されている。この反射
防止コーティング２３としては、例えば誘電体多層膜を
用いることができる。

【００２７】かかるバッフル３，４の内壁面３ａ，４ａ
では、図から分かるように、反射光が黒色塗料表面で正
反射方向に反射されるが、この反射に際しては、反射防
止コーティング２３により黒色塗料表面での反射率が一
層低下させられる。これにより、光学レンズ系１へ入射
する惧れのあるバッフル３，４の内壁面３ａ，４ａでの
反射光の発生を抑制し、より優れた遮光性を有するバッ
フル３，４を実現することができる。なお、この実施の
形態３では、反射防止コーティング２３が黒色塗料上に
形成されたが、これに限定されることなく、実施の形態
２で説明した透明コーティング１３上に形成された場合
にも、同様の効果が得られる。

【００２８】実施の形態４．通常、太陽光などの遮光の
ために大きな遮光性を要する場合には、２段式のバッフ
ルが採用される。まず、対照的な例を用いて説明するた
めに、図６に、１段式のバッフルを装備した恒星センサ
３０を示す。この恒星センサ３０では、バッフル３４の
内壁面３４ａに、前述した実施の形態１〜３のいずれか
にて説明されたような表面処理が施されている。また、
バッフル３４の前方側及び後方側には、それぞれ、開口
部３４ｂ及び３４ｃが形成されている。ここで、光軸Ｓ
の方向に対する光の入射角をθ，遮光しようとする光の
臨界角度をθｃとする。

【００２９】このバッフル３４においては、まず、θ＝
θｃである入射光を直接に光学レンズ系１へ入射させな
い、すなわち、バッフル３４の前方側開口部３４ｂから
入射してきた光を後方側開口部３４ｃに通過させないこ
とが必要である。しかしながら、バッフル３４のみが設
けられた恒星センサ３０では、かかる必要条件を満たす
ような構造が採用されても、図６から分かるように、バ
ッフル３４の前方側開口部３４ｂを規定するエッジにお
いて光が散乱し、その散乱光が光学レンズ系１の直ぐ前
方側に位置する後方側開口部３４ｃを通過することがあ
り、高い遮光性は得られない。

【００３０】このような問題に対処して、θ＞θｃであ
る全ての入射光が光学レンズ系１に入射しないように、
バッフルが２段式に設計される。図７に、本発明の実施
の形態４に係る恒星センサに対して、光が所定以上の角
度で入射する様子を示す。この恒星センサ４０では、バ
ッフル４２が第２段及び第１段バッフル４３及び４４か
ら構成されており、これらのバッフル４３及び４４の内
壁面４３ａ及び４４ａには、前述した実施の形態１〜３
のいずれかにて説明されたような表面処理が施されてい
る。また、第２段バッフル４３の前方側及び後方側に
は、それぞれ、開口部４３ｂ及び４３ｃが形成され、他
方、第１段バッフル４４の後方側には、開口部４４ｂが
形成されている。

【００３１】図からよく分かるように、この恒星センサ
４０では、第２段バッフル４３のエッジと第２段バッフ
ル４３の側壁下部（図中、符号Ｂで示す）とを結ぶ線の
光軸Ｓの方向に対する角度をα_２とすれば、入射角θ＞
α₂である光のうちバッフル内部で吸収されない光の大
部分を１回反射によりバッフル４２の外部へ逃がすこと
が可能である。

【００３２】例えば、第２段バッフル４３の垂直方向に
対する傾斜角をβ₂＝４０°とし、α₂＜（９０−β_２）
＝５０°とすれば、光の入射角θ＝５０°のとき、図７
に示すように、第２段バッフル４３の内壁面４３ａに入
射する光は全て入射方向に反射され、これ以外の光も入
射方向に近い方向へ反射される。この場合、θ＜（９０
−β₂）°の入射光については、後方側（図中の下側）
の光の一部が更に第２段バッフル４３の内部で吸収と反
射を繰り返す。θ＞（９０−β₂）°の入射光について
は、前方側（図中の上側）の光の一部が更に第２段バッ
フル４３の内部で吸収と反射を繰り返す。

【００３３】このような１回反射で外部へ逃がせない入
射光については、更に、コンピュータによる光追跡シミ
ュレーションにより反射方向や光の減衰率を計算し、第
２段バッフル４３及び第１段バッフル４４の形状を最適
化することにより、光学レンズ系１の直ぐ前方側に位置
する第１段バッフル４４の開口部４４ｂに入射する光量
を十分減衰させることができる。なお、具体的に数値の
例を挙げると、例えば４５°＜θ＜７０°の角度範囲の
入射光線に対して、入射光の１回反射光のうち８０％を
そのまま外部へ逃がすような構成も可能である。

【００３４】バッフル設計において、光学レンズ系の光
軸の方向に対して所定の角度範囲で入射する光を、第２
段バッフルの内壁面における一回反射によって、その前
方側から外部へ逃がすような構成を採用することによ
り、優れた遮光性を有するバッフルを実現することがで
きる。これにより、従来技術で採用されるような減衰板
を要さず若しくは減衰板が少なく、バッフルの軽量化・
小型化を実現できる。また、この構成では、減衰板のエ
ッジからの散乱光が存在しない利点もある。なお、この
実施の形態４で説明したようなバッフル設計は、前述し
た実施の形態１〜３のいずれにも適用可能である。

【００３５】実施の形態５．図８は、本発明の実施の形
態５に係る恒星センサに対して、光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。この実施の形態
５では、前述した実施の形態４において１回反射でバッ
フル外部へ逃がすことができない低い角度で入射する光
に対して、２回あるいは３回反射により外部へ逃がす構
成が採用される。この恒星センサ５０では、上記実施の
形態４における場合と同様に、バッフル５２が第２段及
び第１段バッフル５３及び５４から構成されており、こ
れらのバッフル５３及び５４の内壁面５３ａ及び５４ａ
には、前述した実施の形態１〜３のいずれかにて説明さ
れたような表面処理が施されている。また、第２段バッ
フル５３の前方側及び後方側には、それぞれ、開口部５
３ｂ及び５３ｃが形成され、他方、第１段バッフル５４
の後方側には、開口部５４ｂが形成されている。

【００３６】図８からよく分かるように、この恒星セン
サ５０では、第２段バッフル５３の内壁面５３ａでの２
回反射により、光の一部が外部へ逃がされる。

【００３７】また、図９には、上記実施の形態５に係る
恒星センサの変形例を示す。この恒星センサ６０では、
上記実施の形態５における場合と同様に、バッフル６２
が第２段及び第１段バッフル６３及び６４から構成され
ており、これらのバッフル６３及び６４の内壁面６３ａ
及び６４ａには、前述した実施の形態１〜３のいずれか
にて説明されたような表面処理が施されている。また、
第２段バッフル６３の前方側及び後方側には、それぞ
れ、開口部６３ｂ及び６３ｃが形成され、他方、第１段
バッフル６４の後方側には、開口部６４ｂが形成されて
いる。

【００３８】図９からよく分かるように、この恒星セン
サ６０では、第１段バッフル６４の内壁面６４ａでの２
回反射と第２段バッフル６３の内壁面６３ａでの２回反
射により、光の一部が外部へ逃がされる。

【００３９】なお、上記実施の形態５及びその変形例に
関して具体的な数値の例を挙げると、例えば３５°＜θ
＜４５°の角度範囲の入射光線に対して、入射光の５０
％以上を２回あるいは３回反射で外部へ逃がすような構
成も可能である。

【００４０】バッフル設計において、光学レンズ系１の
光軸Ｓの方向に対して所定の角度範囲で入射する光を、
第２段及び第１段バッフルの内壁面における所定回数内
での反射によって、その前方側から外部へ逃がすような
構成を採用することにより、優れた遮光性を有するバッ
フルを実現することができる。これにより、従来技術で
採用されるような減衰板を要さず若しくは減衰板が少な
く、バッフルの軽量化・小型化を実現できる。また、こ
の構成では、減衰板のエッジからの散乱光が存在しない
利点もある。なお、この実施の形態５で説明したような
反射光の経路を考慮に入れたバッフル設計は、前述した
実施の形態１〜３のいずれにも適用可能である。

【００４１】実施の形態６．図１０は、本発明の実施の
形態６に係る恒星センサに対して、光が所定以上の角度
で入射する様子を示す断面説明図である。この恒星セン
サ７０は、図９に示す恒星センサ６０と同じ構成を有
し、その上、光学レンズ系１が、第１段バッフル６４内
にて、その開口部６４ｂに対向する後方側で平面をなし
た半球形状の集光レンズ７８を有している。この集光レ
ンズ７８は、例えば合成石英等のガラス材料から形成さ
れるもので、光学レンズ系１を構成する他のレンズと同
じ光軸Ｓを有するように配置されている。この集光レン
ズ７８では、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７８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、不要な光を遮光する。

【００４２】光学レンズ系１が上記のような半球形状の
集光レンズ７８を有することにより、バッフル６２と合
わせ、不要な光に対する優れた遮光性が得られる。これ
により、従来技術で採用されるような減衰板を要さず若
しくは減衰板が少なく、バッフルの軽量化・小型化を実
現できる。また、この構成では、減衰板のエッジからの
散乱光が存在しない利点もある。

【００４３】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。前述した実施の形態では、本発明
を恒星センサのバッフルに適用した例を取り上げて説明
したが、これに限定されることなく、光の入射方向が所
定の角度範囲に規定される光学機器のバッフルにも適用
可能である。

【００４４】

【発明の効果】本願の請求項１の発明によれば、恒星セ
ンサにおいて、光学レンズ系の前方側でその光軸を取り
囲むように配置されるバッフルの内壁面が、それが所定
以上の光吸収率および正反射方向への光反射率をもつべ
く、光沢を有し暗色を帯びるように表面処理されるの
で、散乱光の発生を抑制することができ、不要な光に対
する優れた遮光性が得られる。その結果、減衰板を要さ
ず若しくは減衰板の少ない比較的簡単な構造としてバッ
フルを設計することができ、バッフルを小型化すること
が可能となる。すなわち、バッフルを装備した恒星セン
サの小型化を実現することが可能となる。また、この構
成では、減衰板のエッジからの散乱光が存在しない利点
もある。

【００４５】また、本願の請求項２の発明によれば、上
記バッフルの内壁面が光沢を有し暗色を帯びるように、
光沢の有る黒色塗料が塗布されているので、散乱光の発
生を抑制することができ、不要な光に対する優れた遮光
性が得られる。

【００４６】更に、本願の請求項３の発明によれば、上
記光沢の有る黒色塗料の上に反射防止コーティングが施
されているので、バッフルの内壁面における光反射率が
一層低下させられ、これにより、光学レンズ系へ入射す
る惧れのある反射光の発生を抑制することができ、より
優れた遮光性が得られる。

【００４７】また、更に、本願の請求項４の発明によれ
ば、上記バッフルの内壁面が光沢を有し暗色を帯びるよ
うに、黒色塗料の上に表面の滑らかなコーティングが施
されているので、散乱光の発生を抑制することができ、
不要な光に対する優れた遮光性が得られる。

【００４８】また、更に、本願の請求項５の発明によれ
ば、上記バッフルの内壁面における正反射方向への反射
を除く光反射率が４％以下であるので、散乱光の発生を
十分に抑制することができ、不要な光に対する優れた遮
光性が得られる。

【００４９】また、更に、本願の請求項６の発明によれ
ば、上記バッフルが、上記光学レンズ系の光軸の方向に
対して所定の角度範囲で入射する光を、その内壁面にお
ける所定回数内での反射によって、その前方側からバッ
フル外部へ逃がす形状を有しているので、不要な光の光
学レンズ系への入射を抑制することができ、優れた遮光
性が得られる。

【００５０】また、更に、本願の請求項７の発明によれ
ば、上記光学レンズ系が、その光軸の方向に対して所定
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有しているので、バッフ
ルと合わせ、不要な光に対する優れた遮光性が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る恒星センサに対
して、光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。

【図２】（ａ）光沢のない黒色塗料のみが塗布され
たバッフルの内壁面に光が入射する様子を示す説明図で
ある。（ｂ）光沢の有る黒色塗料が塗布されたバッフルの内
壁面に光が入射する様子を示す説明図である。

【図３】（ａ）光沢のない黒色塗料のみが塗布され
たバッフルの内壁面での光の波長（ｎｍ）−全光反射率
（％）の関係をあらわす線グラフである。（ｂ）光沢の有る黒色塗料が塗布されたバッフルの内
壁面での光の波長（ｎｍ）−全光反射率（％）の関係を
あらわす線グラフである。

【図４】本発明の実施の形態２に係る表面処理が施さ
れたバッフルの内壁面に光が入射する様子を示す説明図
である。

【図５】本発明の実施の形態３に係る表面処理が施さ
れたバッフルの内壁面に光が入射する様子を示す説明図
である。

【図６】本発明の実施の形態４に係る恒星センサと対
照的に、１段式のバッフルを備えた恒星センサに対し
て、光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。

【図７】本実施の形態４に係る恒星センサに対して、
光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。

【図８】本発明の実施の形態５に係る恒星センサに対
して、光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。

【図９】上記実施の形態５に係る恒星センサの変形例
に対して、光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。

【図１０】本発明の実施の形態６に係る恒星センサに
対して、光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。

【図１１】従来の恒星センサに対して、光が所定以上
の角度で入射する様子を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１光学レンズ系，２バッフル，３第２段バッフ
ル，３ａ第２バッフルの内壁面，４第１段バッフ
ル，４ａ第１段バッフルの内壁面，５撮像素子，１
０恒星センサ，１３透明コーティング，２３反射
防止コーティング，７８集光レンズ，Ｓ光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

Claims

【特許請求の範囲】

【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、上記光学レンズ系の前方側でその光軸を取り囲むように
配置され、該光軸の方向に対して所定以上の角度で本体
前方側より入射する光を、その内壁面で吸収および反射
して遮光するバッフルと、上記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、上記バッフルの内壁面は、それが所定以上の光吸収率お
よび正反射方向への光反射率をもつべく、光沢を有し暗
色を帯びるように表面処理されていることを特徴とする
恒星センサ。
【請求項２】上記バッフルの内壁面が光沢を有し暗色
を帯びるように、光沢の有る黒色塗料が塗布されている
ことを特徴とする請求項１記載の恒星センサ。
【請求項３】上記光沢の有る黒色塗料の上に反射防止
コーティングが施されていることを特徴とする請求項２
記載の恒星センサ。
【請求項４】上記バッフルの内壁面が光沢を有し暗色
を帯びるように、黒色塗料の上に表面の滑らかなコーテ
ィングが施されていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか一に記載の恒星センサ。
【請求項５】上記バッフルの内壁面における正反射方
向への反射を除く光反射率が４％以下であることを特徴
とする請求項１〜４のいずれか一に記載の恒星センサ。
【請求項６】上記バッフルが、上記光学レンズ系の光
軸の方向に対して所定の角度範囲で入射する光を、その
内壁面における所定回数内での反射によって、その前方
側からバッフル外部へ逃がす形状を有していることを特
徴とする請求項１〜５のいずれか一に記載の恒星セン
サ。
【請求項７】上記光学レンズ系が、その光軸の方向に
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有しているこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれか一に記載の恒星
センサ。