JPH0690028B2 - 太陽センサ - Google Patents
太陽センサInfo
- Publication number
- JPH0690028B2 JPH0690028B2 JP61206784A JP20678486A JPH0690028B2 JP H0690028 B2 JPH0690028 B2 JP H0690028B2 JP 61206784 A JP61206784 A JP 61206784A JP 20678486 A JP20678486 A JP 20678486A JP H0690028 B2 JPH0690028 B2 JP H0690028B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image sensor
- sun
- linear image
- slit
- window glass
- 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生
じさせないように凹面鏡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生
じさせないように凹面鏡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凹面鏡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凹面鏡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（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例を示し、太陽
光を透過する１本の直線状スリット１は凹面鏡、例えば
半円柱状の放物面反射鏡７の焦点位置に配設され、スリ
ット１を透過した太陽光は放物面反射鏡７により略平行
に反射される。この放物面反射鏡７からの反射光が受光
される位置にはリニアイメージセンサ２が略平行な反射
光に対し直交方向に配設される。このリニアイメージセ
ンサ２は例えばCCDリニアイメージセンサ半導体チップ
より構成され、このチップを保護するために前面が窓ガ
ラスで気密封止されている。
光を透過する１本の直線状スリット１は凹面鏡、例えば
半円柱状の放物面反射鏡７の焦点位置に配設され、スリ
ット１を透過した太陽光は放物面反射鏡７により略平行
に反射される。この放物面反射鏡７からの反射光が受光
される位置にはリニアイメージセンサ２が略平行な反射
光に対し直交方向に配設される。このリニアイメージセ
ンサ２は例えばCCDリニアイメージセンサ半導体チップ
より構成され、このチップを保護するために前面が窓ガ
ラスで気密封止されている。
このような構成にすれば、太陽がＺ軸に対しαの角度で
Z-Y平面に垂直な平面内を傾斜しても、リニアイメージ
センサ２の窓ガラスによる入射光の屈折はリニアイメー
ジセンサ２の列方向（第１図ではＹ′の方向）に作用す
ることがないので、リニアイメージセンサ２の窓ガラス
による軸干渉誤差を排除することが可能である。したが
って、半円柱状の放物面反射鏡７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を正確かつ高精度に検出することが
できる。
Z-Y平面に垂直な平面内を傾斜しても、リニアイメージ
センサ２の窓ガラスによる入射光の屈折はリニアイメー
ジセンサ２の列方向（第１図ではＹ′の方向）に作用す
ることがないので、リニアイメージセンサ２の窓ガラス
による軸干渉誤差を排除することが可能である。したが
って、半円柱状の放物面反射鏡７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を正確かつ高精度に検出することが
できる。
なお、第１図の実施例では、凹面鏡として、半円柱状の
放物面反射鏡について説明したが、これに限らず、半円
柱状反射鏡で近似的に形成してもよい。
放物面反射鏡について説明したが、これに限らず、半円
柱状反射鏡で近似的に形成してもよい。
以上述べたように本発明によれば、リニアイメージセン
サの窓ガラスによる軸干渉誤差を生じさせないように凹
面鏡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。
サの窓ガラスによる軸干渉誤差を生じさせないように凹
面鏡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（ａ）は本発明の一実施例を示す斜視図、第１図
（ｂ）は同図（ａ）のＸ軸方向から見た図、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……
半円柱状の放物面反射鏡。
（ｂ）は同図（ａ）のＸ軸方向から見た図、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……
半円柱状の放物面反射鏡。
───────────────────────────────────────────────────── 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49−53463（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】太陽光を透過する直線状スリットと、この
直線状スリットが焦点位置に配設されこの直線状スリッ
トを透過した入射光が略平行に反射される凹面鏡と、こ
の凹面鏡からの略平行の反射光が受光される位置に略平
行の反射光に対し直交方向に配設されたリニアイメージ
センサとを具備することを特徴とする太陽センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206784A JPH0690028B2 (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 太陽センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206784A JPH0690028B2 (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 太陽センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6363908A JPS6363908A (ja) | 1988-03-22 |
| JPH0690028B2 true JPH0690028B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16529036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61206784A Expired - Lifetime JPH0690028B2 (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 太陽センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690028B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0389105A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-15 | Komatsu Ltd | 姿勢検出器 |
| CN103383573A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-11-06 | 合肥工业大学 | 一种二维太阳跟踪变送器 |
| US11703383B2 (en) * | 2019-01-22 | 2023-07-18 | Saint-Gobain Glass France | Vehicle window having an anisotropic light sensor |
-
1986
- 1986-09-04 JP JP61206784A patent/JPH0690028B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6363908A (ja) | 1988-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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