JPH0568400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は人工衛星に搭載された赤外線検知器を
宇宙空間への熱放射によつて冷却する放射冷却器
に関するものである。

(b) 技術の背景 最近の資源探査衛星に搭載される赤外線カメラ
用の赤外線検知器にはHg Cd Te等の素子構成を
もつ光量子検知器が用いられている。これらは高
感度でかつ応答速度も早いが100〓という超低温
でなければ作動しないため特殊な冷却機構を必要
とする。そしてまた宇宙空間という特殊な環境下
においても該検知器は高度の信頼性を維持しなけ
ればならない。このため該検知器へ赤外線を誘導
するレンズユニツトの集光レンズ群がアウトガス
の付着凍結で汚染されたり或いは該レンズ群の焦
点位置が環境温度の影響によつて変化する現象を
防止し得るレンズユニツトの機能補正構造を装備
した放射冷却器の開発が強く要望されている。

(c) 従来技術と問題点 第１図は人工衛星に搭載された放射冷却器の従
来構造を説明するための図であつて(a)は全体構造
の側断面図、(b)は赤外線検知器周辺構造の側断面
図である。

同図に示す如く従来の放射冷却器２は衛星本体
１の一側面１′から宇宙空間100方向へ拡開形成さ
れた反射板１２と、反射板１２の側面全周を蔽う
ように形成され一方の端部が衛星本体１に固定さ
れた遮蔽板２２と、反射板１２の中央部分の衛星
本体１寄りに設けられた冷却板３と、赤外線入射
窓５′を衛星本体１の方向に向けて冷却板３に取
着された赤外線検知器５と、赤外線入射窓５′の
前方、衛星本体１側に設けられ、衛星１を介して
検知器５に赤外線４を誘導する集光レンズ７を具
備したレンズユニツト６とによつて構成されてい
る。

さてこのように構成された放射冷却器２のレン
ズユニツト６に衛星本体１の矢印Ａ方向から図示
されない赤外線カメラによつて捕捉された赤外線
４が入射すると、レンズユニツト６の集光レンズ
群７はこの赤外線４を集束誘導して焦点距離ｆを
隔てた位置に配置された赤外線検知器５の赤外線
入射窓５′に入射させるので検知器５によつて前
記赤外線４は電気信号に変換されるようになつて
いた。ところが以上に述べた従来の構造には２点
のウイークポイントがあつた。すなわちその１点
は衛星本体１および放射冷却器２の断熱材等から
放出された内部において流動状態にあるアウトガ
ス５０（以下汚染ガス５０と称する）が100〓前
後という超低温が保持されている集光レンズ群７
の表面に付着して凍結し赤外線４の透過を妨害す
る現象であり、他の１点は同じく超低温環境にお
ける集光レンズ群７の焦点距離ｆの変化すなわち
焦点距離ｆは環境温度が上昇すると第１図ｂで示
すΔ方向へ短焦点となり温度が低下すると＋Δ方
向へ長焦点となる現象であつて、従来はこれら２
点の現象によつて赤外線検知器５による赤外線４
の観測信頼性が著しく阻害されていた。

(d) 発明の目的 本発明は上記従来の欠点を補正するためになさ
れたもので、集光レンズ群での汚染ガスの凍結防
止と焦点距離の変動を防止してレンズユニツトの
機能低下を自動的に補正し得る放射冷却器を提供
することを目的とするものである。

(e) 発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば人工衛星に搭
載されてレンズユニツトを介して入射される赤外
線を受光する赤外線検知器を具備して成り、かつ
前記赤外線検知器を宇宙空間への熱放射によつて
冷却する放射冷却器において、集光レンズ群７を
装備してなる前記レンズユニツト６の外周部にヒ
ータ１０を設け、該ヒータ１０を加熱することに
よつて集光レンズ群７に付着した汚染ガス５０を
放散させ、または集光レンズ群７の焦点ズレを補
正するように構成したことを特徴とする放射冷却
器を提供することによつて達成される。

(f) 発明の実施例 以下本発明の実施例を図面によつて詳述する。

第２図は本発明による放射冷却器の構造と構成
を説明するための側断面図である。同図において
前図と同等部分に対しては同一符号を付してい
る。なお本発明はレンズユニツトの機能の補正構
造に関するものであるからそれを重点的に説明し
前第１図と重複する説明は省略する。

同図に示す如く本発明はレンズユニツト６の外
周部６′に付着した汚染ガス５０の除去と、焦点
距離ｆの変化を補正するための温度制御ヒータ１
０が付設された点に特徴を有し、該ヒータ１０に
対する通電を制御する制御部３０と、その制御部
３０に情報を提供する焦点モニタ２０と、温度セ
ンサ１５とによつて構成されている。

そしてレンズユニツト６の温度が予め設定され
た限界温度以下にまで低下して集光レンズ群７に
汚染ガス５０が付着凍結するような状態になる
と、温度センサ１５がこれを検知して制御部３０
に通報するので、ただちに制御部３０から温度制
御ヒータ１０に対して通電が行われレンズユニツ
ト６の温度を上昇させるので集光レンズ群７に対
する汚染ガス５０の付着凍結は回避され、すでに
付着していた汚染ガス５０も矢印Ｂ方向或いは矢
印Ｃ方向へ放散させられる。また同様にレンズユ
ニツト６の温度低下によつて集光レンズ群７の焦
点距離ｆが＋Δ方向に変化したときは焦点モニタ
２０がこれを検知して制御部３０へ通報するので
前述と同様の対策が実行され焦点距離ｆの変化が
是正される。なお本発明を地上におけるレンズユ
ニツト６と赤外線検知器５との相関関係を研究す
るためのシミユレーシヨンに応用してもよい。

(g) 発明の効果 以上詳細に説明したように本発明の放射冷却器
は簡単な構成の温度制御ヒータと、その制御機構
を付設することによつて地球上からの制御が困難
な人工衛星上における赤外線探査機構の光学的調
整を自動的かつ容易に行い得るといつた効果大な
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は放射冷却器の従来構造を説明するため
の図、第２図は本発明による放射冷却器の構造を
説明するための図である。 図面において１は衛星本体、２は冷却板３、反
射板１２、遮蔽板２２を具備した放射冷却器、４
は赤外線、５は赤外線検知器、６は集光レンズ群
７を具備したレンズユニツト、１０は温度制御ヒ
ータ、１５は温度センサ、２０は焦点モニタ、３
０は制御部、５０は汚染ガス、１００は宇宙空間
をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人工衛星に搭載され、レンズユニツト６を介
   して入射される赤外線４を受光する赤外線検知器
   ５を宇宙空間１００への熱放射によつて冷却する
   放射冷却器であつて、 集光レンズ群７を装備してなる前記レンズユニ
   ツト６の外周部にヒータ１０を設け、 該ヒータ１０を加熱することによつて集光レン
   ズ群７に付着した汚染ガス５０を放散させ、また
   はレンズユニツト６の焦点ズレを補正するように
   構成したことを特徴とする放射冷却器。