JPH0726840B2 - 太陽センサ - Google Patents
太陽センサInfo
- Publication number
- JPH0726840B2 JPH0726840B2 JP61206785A JP20678586A JPH0726840B2 JP H0726840 B2 JPH0726840 B2 JP H0726840B2 JP 61206785 A JP61206785 A JP 61206785A JP 20678586 A JP20678586 A JP 20678586A JP H0726840 B2 JPH0726840 B2 JP H0726840B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image sensor
- linear image
- window glass
- slit
- sun
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば人工衛星の姿勢角検出等に用いられる
太陽センサに関する。
太陽センサに関する。
（従来の技術） 一般に、人工衛星等の太陽センサの光電系の一方式とし
て、第２図に示すように１本の光を透過する直線状のス
リット１と、その後方にスリット１を通過した太陽光を
検出する為に適当な間隔を置いてスリット１と直交方向
に配置されたCCD（Charge Coupled Device）リニアイメ
ージセンサ２により太陽方向を検出する技術がある。
て、第２図に示すように１本の光を透過する直線状のス
リット１と、その後方にスリット１を通過した太陽光を
検出する為に適当な間隔を置いてスリット１と直交方向
に配置されたCCD（Charge Coupled Device）リニアイメ
ージセンサ２により太陽方向を検出する技術がある。
第２図において、X,Y,Zは直交座標軸を表わし、この例
の太陽センサでは、Ｙ−Ｚ平面に投影したＺ軸に対する
太陽方向の角度αを検出する。まず、スリット１を通過
した太陽光によるCCDリニアイメージセンサ２の信号出
力を信号処理系で処理することにより、Ｘ軸からCCDリ
ニアイメージセンサ２の受光面上の太陽光入射点までの
距離ｌが求められる。スリット１からCCDリニアイメー
ジセンサ２の受光面までの距離ｈは既知の値であり、ｌ
がわかればＹ−Ｚ平面内での太陽方向の角度αは次式に
より求められる。
の太陽センサでは、Ｙ−Ｚ平面に投影したＺ軸に対する
太陽方向の角度αを検出する。まず、スリット１を通過
した太陽光によるCCDリニアイメージセンサ２の信号出
力を信号処理系で処理することにより、Ｘ軸からCCDリ
ニアイメージセンサ２の受光面上の太陽光入射点までの
距離ｌが求められる。スリット１からCCDリニアイメー
ジセンサ２の受光面までの距離ｈは既知の値であり、ｌ
がわかればＹ−Ｚ平面内での太陽方向の角度αは次式に
より求められる。
ところで、CCDリニアイメージセンサ２の構造は第３図
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、CCDリニアイメ
ージセンサ半導体チップ３等を保護するために前面が窓
ガラス４の気密封止となっている。
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、CCDリニアイメ
ージセンサ半導体チップ３等を保護するために前面が窓
ガラス４の気密封止となっている。
次に、上記窓ガラス４が上記方式の太陽センサの性能に
与える影響について述べる。
与える影響について述べる。
第４図は太陽光によるスリット像が窓ガラス４を通して
CCDリニアイメージセンサ２の受光面上に到達する場合
の太陽光入射角度による相違を説明する為の図である。
第４図において、５は太陽がＹ−Ｚ平面内でＺ軸に対し
αの角度にあるとき、スリット１を通過した太陽光線の
入射方向を示し、この場合のスリット像はCCDリニアイ
メージセンサ２の受光面上のＡ点でＹ軸と直交する。こ
の時のCCDリニアイメージセンサ２の信号出力を処理す
ることによりＡ点のＸ軸からの距離ｌが求められる。次
に太陽がＺ軸に対しαの角度でかつＹ−Ｚ平面に垂直な
平面内で傾斜した時のスリット１の通過光の入射方向を
６とする。この場合のスリット像は前述の太陽がＹ−Ｚ
平面内にある場合よりもΔｌだけＸ軸よりのＢ点でＹ軸
と直交する。上記２つのケースはいずれの場合も太陽方
向のＹ−Ｚ平面に投影したＺ軸からの角度はαで同じで
ありながら、スリット像のCCDリニアイメージセンサ２
の受光面への到達点が異なるという事は、αの角度検出
を目的としている太陽センサの検出誤差に直結する。こ
の原因は窓ガラス４による太陽光の屈折の結果、前記２
つのケースに誤差（以下この誤差を窓ガラスによる軸干
渉誤差という）が生ずるためである。
CCDリニアイメージセンサ２の受光面上に到達する場合
の太陽光入射角度による相違を説明する為の図である。
第４図において、５は太陽がＹ−Ｚ平面内でＺ軸に対し
αの角度にあるとき、スリット１を通過した太陽光線の
入射方向を示し、この場合のスリット像はCCDリニアイ
メージセンサ２の受光面上のＡ点でＹ軸と直交する。こ
の時のCCDリニアイメージセンサ２の信号出力を処理す
ることによりＡ点のＸ軸からの距離ｌが求められる。次
に太陽がＺ軸に対しαの角度でかつＹ−Ｚ平面に垂直な
平面内で傾斜した時のスリット１の通過光の入射方向を
６とする。この場合のスリット像は前述の太陽がＹ−Ｚ
平面内にある場合よりもΔｌだけＸ軸よりのＢ点でＹ軸
と直交する。上記２つのケースはいずれの場合も太陽方
向のＹ−Ｚ平面に投影したＺ軸からの角度はαで同じで
ありながら、スリット像のCCDリニアイメージセンサ２
の受光面への到達点が異なるという事は、αの角度検出
を目的としている太陽センサの検出誤差に直結する。こ
の原因は窓ガラス４による太陽光の屈折の結果、前記２
つのケースに誤差（以下この誤差を窓ガラスによる軸干
渉誤差という）が生ずるためである。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記窓ガラスによる軸干渉誤差が生ずるとい
う事情に鑑みてなされたもので、窓ガラスによる軸干渉
誤差を除去して高精度にし得る太陽センサを提供するこ
とを目的とする。
う事情に鑑みてなされたもので、窓ガラスによる軸干渉
誤差を除去して高精度にし得る太陽センサを提供するこ
とを目的とする。
（問題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、スリットとそれに直交するリ
ニアイメージセンサで構成した太陽センサの光学系に、
リニアイメージセンサの窓ガラスによる軸干渉誤差を打
ち消すレンズを設けたものである。
ニアイメージセンサで構成した太陽センサの光学系に、
リニアイメージセンサの窓ガラスによる軸干渉誤差を打
ち消すレンズを設けたものである。
（作 用） 上記手段のように、リニアイメージセンサの窓ガラスに
よる軸干渉誤差を打ち消すレンズを設けることにより、
リニアイメージセンサの窓ガラスによる光の屈折の影響
を受けずに太陽方向等の検出を可能とする。
よる軸干渉誤差を打ち消すレンズを設けることにより、
リニアイメージセンサの窓ガラスによる光の屈折の影響
を受けずに太陽方向等の検出を可能とする。
（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示し、リニアイメージセン
サ２は例えばCCDリニアイメージセンサ半導体チップ３
より構成され、このチップ３を保護するために前面に窓
ガラス４が気密封止されている。このリニアイメージセ
ンサ２の前方には光を透過する直線状のスリット１が前
記チップ３に対して直交方向に形成される。このスリッ
ト１の前方には前記窓ガラス４による軸干渉誤差を打ち
消すシリンダレンズ７が配設される。このシリンダレン
ズ７の曲率は第４図において太陽がＹ−Ｚ平面に垂直か
つＺ軸に対しαの角度をなす平面内を傾斜した場合にお
いてもチップ３の受光面上のずれΔｌを打ち消すように
形成される。したがって、シリンダレンズ７を設けるこ
とにより、窓ガラス４による光の屈折の影響を受けずに
太陽方向を正確かつ高精度に検出することが可能であ
る。
サ２は例えばCCDリニアイメージセンサ半導体チップ３
より構成され、このチップ３を保護するために前面に窓
ガラス４が気密封止されている。このリニアイメージセ
ンサ２の前方には光を透過する直線状のスリット１が前
記チップ３に対して直交方向に形成される。このスリッ
ト１の前方には前記窓ガラス４による軸干渉誤差を打ち
消すシリンダレンズ７が配設される。このシリンダレン
ズ７の曲率は第４図において太陽がＹ−Ｚ平面に垂直か
つＺ軸に対しαの角度をなす平面内を傾斜した場合にお
いてもチップ３の受光面上のずれΔｌを打ち消すように
形成される。したがって、シリンダレンズ７を設けるこ
とにより、窓ガラス４による光の屈折の影響を受けずに
太陽方向を正確かつ高精度に検出することが可能であ
る。
なお、上記実施例ではシリンダレンズを用いる場合につ
いて説明したが、これに限らず、球面レンズまたは非球
面レンズを用いてリニアイメージセンサの窓ガラスによ
る軸干渉誤差を打ち消すようにしてもよく、また、複数
のレンズを用いて最適化をしてもよい。
いて説明したが、これに限らず、球面レンズまたは非球
面レンズを用いてリニアイメージセンサの窓ガラスによ
る軸干渉誤差を打ち消すようにしてもよく、また、複数
のレンズを用いて最適化をしてもよい。
なお、レンズの配置はスリット１とリニアイメージセン
サ２の間でもよいことは勿論である。
サ２の間でもよいことは勿論である。
以上述べたように本発明によれば、スリットとそれに直
交するリニアイメージセンサで構成した太陽センサの光
学系に、リニアイメージセンサの窓ガラスによる軸干渉
誤差を打ち消すレンズを設けることにより、窓ガラスに
よる光の屈折の影響を受けずに太陽方向を正確かつ高精
度に検出できる太陽センサを提供することができる。
交するリニアイメージセンサで構成した太陽センサの光
学系に、リニアイメージセンサの窓ガラスによる軸干渉
誤差を打ち消すレンズを設けることにより、窓ガラスに
よる光の屈折の影響を受けずに太陽方向を正確かつ高精
度に検出できる太陽センサを提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図〜第４
図は従来の太陽センサを説明するための構成図である。 １……スリット、２……リニアイメージセンサ、３……
CCDリニアイメージセンサ半導体チップ、４……窓ガラ
ス、７……シリンダレンズ。
図は従来の太陽センサを説明するための構成図である。 １……スリット、２……リニアイメージセンサ、３……
CCDリニアイメージセンサ半導体チップ、４……窓ガラ
ス、７……シリンダレンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 秀夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝小向工場内 (56)参考文献 特開 昭48−7754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−108918（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】前面に窓ガラスが設けられ、該窓ガラスを
通して太陽光を受光するリニアイメージセンサと、 このリニアイメージセンサの前方にこのリニアイメージ
センサに対して直交方向に形成された前記太陽光を透過
する直線状のスリットと、 前記リニアイメージセンサの窓ガラスの前方に配設さ
れ、前記窓ガラスの屈折による前記太陽光の軸干渉誤差
を打ち消すように設けられたレンズと を具備した太陽センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206785A JPH0726840B2 (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 太陽センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206785A JPH0726840B2 (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 太陽センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6363909A JPS6363909A (ja) | 1988-03-22 |
| JPH0726840B2 true JPH0726840B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16529054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61206785A Expired - Lifetime JPH0726840B2 (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 太陽センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726840B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10511794B2 (en) * | 2017-01-17 | 2019-12-17 | Six Degrees Space Ltd | Wide field of view optical module for linear sensor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118507U (ja) * | 1987-01-27 | 1988-08-01 |
-
1986
- 1986-09-04 JP JP61206785A patent/JPH0726840B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6363909A (ja) | 1988-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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