JP2877115B2 - 光学系検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば通信衛星に
搭載する光学機器に使用して好適な光学系検出器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光学系検出器は、例えば
特開平８−２３１２１号公報に「光反射センサ」として
開示され、図５に示すように構成されている。これを同
図に基づいて概略説明すると、同図において、符号１で
示す光反射センサは、ヘッダー２と発光素子３と受光素
子４と遮蔽板５と集光レンズ６とを備えている。

【０００３】ヘッダー２は、目標部７に向かって突出す
る係合凸部８付きの分離壁９およびこの分離壁９を介し
て隣接する２つの凹部１０，１１を有し、有頭筒状のケ
ース１２内に装着されている。発光素子３は凹部１０内
に収納されており、矢印で示すように目標物７に向かっ
て出射光を発する。受光素子４は凹部１１内に収納され
ており、矢印で示すように目標物７からの反射光を受け
る。

【０００４】遮蔽板５は、出射光および反射光が透過す
るスリット５ａ，５ｂおよび係合凸部８が臨む係合孔５
ｃを有し、ヘッダー２および分離壁９に各凹部１０，１
１を閉塞するように取り付けられている。集光レンズ６
は、遮蔽板５の反受発光素子側に位置し、ケース１２内
に配設されている。

【０００５】また、この種の光学系検出器は、特開昭６
３−１０６５３１号公報に「赤外放射計」として開示さ
れ、図６に示すように構成されている。これを同図に基
づいて概略説明すると、同図において、符号２１で示す
赤外放射計は、リレーレンズ２２とミラーアパーチャ２
３と検出素子２４とを備えている。

【０００６】リレーレンズ２２は検出素子２４に対向す
る位置に配設されている。ミラーアパーチャ（凹面鏡）
２３は、絞り２３ａをその中央部に有し、リレーレンズ
２２の検出素子側に配設されている。検出素子２４は、
ミラーアパーチャ２３の凹面を構成する球の中心付近に
配設され、かつコールドシールド２５内に収納されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光学系検出器のうち前者にあっては、単一のケース１２
内に発光素子３や受光素子４や係合凸部８が存在してお
り、このため発光素子３からの出射光が入射光として目
標物７に到達せず、迷光となり易く、良好な検出精度を
得ることができないという問題があった。

【０００８】一方、後者にあっては、リレーレンズ２２
を強い光が透過し、検出素子２４によって検出された信
号光と迷光のレベル比が「１」に限りなく近いレベル比
になると、信号光と迷光が区別されず、すなわち迷光も
信号光として扱われ、信号検出上の信頼性が低下すると
いう問題があった。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、良好な検出精度を得ることができると共に、信
号検出上の信頼性を高めることができる光学系検出器の
提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の光学系検出器は、光検出素
子を内蔵する検出器本体と、この検出器本体の光取入部
に装着され光検出素子側に開口する貫通孔を有する迷光
除去ブロックとを備え、この迷光除去ブロックの貫通孔
を、各孔径が光入射側から光出射側に向かって漸次小さ
くなる複数の光透過孔によって形成した構成としてあ
る。したがって、あらゆる方向から光が貫通孔内に入射
しても、この入射光の一部が迷光除去ブロックにおける
各光透過孔の内周面に遮られ、特定の方向からの入射光
のみが各光透過孔を透過して検出器本体内の検出素子に
到達する。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
学系検出器において、貫通孔が複数の貫通孔からなる構
成としてある。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の光学系検出器において、各光透過孔が同一の軸線
上に位置付けられている構成としてある。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載の光学系検出器において、各光透過孔が互いに異な
る軸線上に位置付けられている構成としてある。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のう
ちいずれか１記載の光学系検出器において、迷光除去ブ
ロック内に貫通孔を閉塞するような光学フィルタが配設
されている構成としてある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図１（ａ）および（ｂ）は本
発明の第１実施形態に係る光学系検出器を示す平面図と
そのＡ−Ａ線断面図、図２は同じく本発明の第１実施形
態に係る光学系検出器の使用例を示す斜視図である。同
図において、符号５１で示す光学系検出器は、検出器本
体５２と迷光除去ブロック５３とを備えている。

【００１６】検出器本体５２は、ブロック装着側に光取
入部５４ａを有する筐体５４と、この筐体５４内に収納
され信号光や赤外線等の電磁波を検出する検出素子（図
示せず）とから構成されている。

【００１７】迷光除去ブロック５３は、光検出素子側に
開口する複数の貫通孔５５〜６３を有し、筐体５４の光
取入部５４ａに装着されており、全体が例えばアルミニ
ウム合金等の金属材料からなる角形ブロックによって形
成されている。なお、迷光除去ブロック５３の縦寸法，
横寸法および奥行き寸法は、各々４１ｍｍと４１ｍｍと
１５ｍｍの寸法に設定されている。

【００１８】貫通孔５５〜６３は、迷光除去ブロック５
３の平面上において縦横３個ずつ並列して合計９個位置
付けられている。これら貫通孔５５〜６３は、各孔径が
光入射側から光出射側に向かって漸次小さくなる複数の
光透過孔からなるバッフル構造によって形成されてい
る。

【００１９】例えばブロック中央部における貫通孔５５
は、各々が同一の軸線上に位置し、各孔径が互いに異な
る大中小３つの第１光透過孔５５ａ〜第３光透過孔５５
ｃおよびこれら光透過孔のうち各々が互いに隣り合う２
つの光透過孔間に介在し周方向に延在する第１段部５５
Ａと第２段部５５Ｂを有する貫通孔によって形成されて
いる。

【００２０】なお、第１光透過孔５５ａの直径および深
さは、各々１３ｍｍと７ｍｍの寸法に設定されている。
第２光透過孔５５ｂの直径および深さは、各々１２ｍｍ
と５ｍｍの寸法に設定されている。また、第３光透過孔
５５ｃの直径および深さは、各々１１ｍｍと３ｍｍの寸
法に設定されている。

【００２１】貫通孔５５の上下における貫通孔５７，６
１は、各々が互いに異なる軸線上に位置し、各孔径が互
いに異なる大小２つの第１光透過孔５７ａ，６１ａと第
２光透過孔５７ｂ，６１ｂおよびこれら両光透過孔間に
介在し螺旋方向に延在する段部５７Ａ，６１Ａを有する
貫通孔によって形成されている。

【００２２】なお、第１光透過孔５７ａの直径および深
さは、各々１３ｍｍと３ｍｍの寸法に設定されている。
第２光透過孔５７ｂの直径および深さは、各々１１．５
ｍｍと１２ｍｍの寸法に設定されている。また、第１光
透過孔６１ａの直径および深さは、各々１３ｍｍと３ｍ
ｍの寸法に設定されている。第２光透過孔６１ｂの直径
および深さは、各々１１．５ｍｍと１２ｍｍの寸法に設
定されている。

【００２３】他の貫通孔（第１光透過孔と第２光透過
孔）の各直径と各深さは、貫通孔５７あるいは貫通孔６
１の各直径と各深さと同一の寸法に設定されている。

【００２４】このように構成された光学系検出器におい
ては、あらゆる方向から信号光あるいは赤外光が各貫通
孔５５〜６３内に入射しても、この入射光の一部が迷光
除去ブロック５３における各光透過孔例えば第１光透過
孔５５ａ〜第３光透過孔５５ｃや第１透過孔５７ａ，６
１ａと第２透過孔５７ｂ，６１ｂの内周面に遮られ、特
定の方向からの入射光のみが迷光除去ブロック５３の各
貫通孔５５〜６３（光透過孔）を透過して検出器本体５
２内の検出素子（図示せず）に到達する。

【００２５】次に、本発明の第２実施形態につき、図面
を参照して説明する。図３（ａ）および（ｂ）は本発明
の第２実施形態に係る光学系検出器を示す平面図とその
Ｂ−Ｂ線断面図、図４は同じく本発明の第２実施形態に
係る光学系検出器の使用例を示す斜視図で、同図におい
て図１および図２と同一の部材については同一の符号を
付し、詳細な説明は省略する。同図において、７１は約
１４μｍ〜約１６μｍの波長をもつ赤外線のみを透過さ
せる光学フィルタで、迷光除去ブロック５３の光入射側
に各貫通孔５５〜６３を閉塞するように装着されてい
る。なお、７２はフィルタ固定具である。

【００２６】このように構成された光学系検出器におい
ては、第１実施形態と同様特定の方向からの入射光のみ
が光学フィルタ７１および迷光ブロック５３（各貫通孔
５５〜６３）を透過して検出器本体５２内の検出素子
（図示せず）に到達する。

【００２７】なお、本実施形態においては、迷光除去ブ
ロック５３が金属材料によって形成する例を示したが、
本発明はこれに限定されず、セラミックあるいはプラス
チック等の他の材料によって形成するもので何等差し支
えない。

【００２８】また、本発明における迷光除去ブロック５
３の外形寸法や各貫通孔５５〜６３（光透過孔）の直
径，深さは、前述した実施形態に限定されるものでない
ことは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
検出素子を内蔵する検出器本体と、この検出器本体の光
取入部に装着され光検出素子側に開口する貫通孔を有す
る迷光除去ブロックとを備え、この迷光除去ブロックの
貫通孔を、各孔径が光入射側から光出射側に向かって漸
次小さくなる複数の光透過孔によって形成したので、あ
らゆる方向から光が貫通孔内に入射しても、この入射光
の一部が迷光除去ブロックにおける各光透過孔の内周面
に遮られ、特定の方向からの入射光のみが各光透過孔を
透過して検出器本体内の検出素子に到達する。

【００３０】したがって、検出素子に対する迷光の到達
を阻止することができるから、良好な検出精度を得るこ
とができる。

【００３１】また、検出素子に対する迷光の到達を阻止
できることは、従来のように迷光が信号光として扱われ
ることがないから、信号検出上の信頼性を高めることも
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明の第１実施形態に
係る光学系検出器を示す平面図とそのＡ−Ａ線断面図で
ある。

【図２】本発明の第１実施形態に係る光学系検出器の使
用例を示す斜視図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は本発明の第２実施形態に
係る光学系検出器を示す平面図とそのＢ−Ｂ線断面図で
ある。

【図４】本発明の第２実施形態に係る光学系検出器の使
用例を示す斜視図である。

【図５】従来の光学系検出器（１）を示す断面図であ
る。

【図６】従来の光学系検出器（２）を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

５１ 光学系検出器 ５２ 検出器本体 ５３ 迷光除去ブロック ５４ 筐体 ５４ａ 光取入部 ５５〜６３ 貫通孔 ５５ａ，５７ａ，６１ａ 第１光透過孔 ５５ｂ，５７ｂ，６１ｂ 第２光透過孔 ５５ｃ 第３光透過孔

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光検出素子を内蔵する検出器本体と、 この検出器本体の光取入部に装着され、光検出素子側に
   開口する貫通孔を有する迷光除去ブロックとを備え、 この迷光除去ブロックの貫通孔を、各孔径が光入射側か
   ら光出射側に向かって漸次小さくなる複数の光透過孔に
   よって形成したことを特徴とする光学系検出器。
2. 【請求項２】 前記貫通孔が複数の貫通孔からなること
   を特徴とする請求項１記載の光学系検出器。
3. 【請求項３】 前記各光透過孔が同一の軸線上に位置付
   けられていることを特徴とする請求項１または２記載の
   光学系検出器。
4. 【請求項４】 前記各光透過孔が互いに異なる軸線上に
   位置付けられていることを特徴とする請求項１または２
   記載の光学系検出器。
5. 【請求項５】 前記迷光除去ブロック内に前記貫通孔を
   閉塞するような光学フィルタが配設されていることを特
   徴とする請求項１〜４のうちいずれか１記載の光学系検
   出器。