(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口（38、38b、38c）を規定するハウジング（34、34b、34c）と、
開口を通過する光軸（46）に沿って照明を与える照明手段（42、42b、42c、43）と、
光軸が反射プレートを横切って線（54、54b、54c）をトレースするように、引込まれた位置と展開された位置との間でハウジングに関して移動可能に構成され、引込まれた位置では、ハウジングの後方か、または、ハウジング内部にあり、展開された位置では、実質的にハウジングを超えて延存する、反射プレート（32、32b、32c）と、
反射プレートから反射された後、照明手段から照明を検出するように整列されている検出器（44、44b、44c）を具備し、
ここで、前記反射プレートと前記ハウジングの主面は間隔を隔ててお互いに対面する、装置（30、30b、30c）。
【請求項２】
引き込まれた位置、展開された位置、それらの間の少なくとも１つの中間位置において線全体ではなく線の一部が反射プレートの主表面に隣接した位置にとどまる請求項１記載の装置。
【請求項３】
光軸に関して、ハウジングと反射プレートは引込まれた位置では実質的に積層関係で位置し、展開された位置ではハウジングおよび反射プレートは実質的に横に並んで位置されている請求項１記載の装置。
【請求項４】
反射プレートは前記開口に面する拡散表面（56、56b、56c）を規定する請求項１記載の装置。
【請求項５】
照明手段は人工照明光源（42、42b、42c）を備えている請求項１記載の装置。
【請求項６】
照明手段は入射する太陽光を再誘導するため導波体（43）を有している請求項１記載の装置。
【請求項７】
センサ（76）と、クリアフィールド開口（72）を規定する外部シェル（70）とを具備しているビークル（68）内に配置され、
前記装置が引込まれた位置ではなく展開された位置において反射プレートがセンサにより規定される光軸（74）に沿ってクリアフィールド開口とセンサとの間に挿入されている請求項１記載の装置。
【請求項８】
ハウジング開口（38）を通って第１の光ビーム（45）を誘導し、
第１の光ビームが開口を通って誘導される間、反射表面（56、56b、56c）がハウジングの後方か、または、ハウジング内部にある引込まれた位置と、反射表面が実質的にハウジングを超えて延在する展開された位置との間で、反射表面を開口に関して移動させ、反射表面から反射された第２の光ビーム（47）から反射表面の特性を量子化し、
反射表面の第１の部分（60、60b、60c）と反射表面の第２の部分（58、58b、58c）を表す量子化された特性を比較するステップを含み、
ここで、前記反射プレートと前記ハウジングの主面は間隔を隔ててお互いに対面する、表面（56、56b、56c）からの反射率を較正する方法。
【請求項９】
反射表面領域（56、56b、56c）を規定する反射手段（32、32b、32c）と、
開口（38、38b、38c）を通って反射表面領域に向けて可視光を誘導する手段（42、42b、42c、43）と、
少なくとも可視光を阻止し、可視光を誘導する手段と反射手段との間に存在する開口を規定するハウジング（34、34b、34c）と、
反射手段がハウジングの後方か、または、ハウジング内部にある第１の位置と、反射手段が実質的にハウジングを超えて延在する第２の位置との間でハウジングに関して反射手段を移動させる運動手段（78）とを具備し、
ここで、前記反射プレートと前記ハウジングの主面は間隔を隔ててお互いに対面する、装置（30、30b、30c）。
【請求項１０】
可視光を誘導する手段は、ハウジングに結合されて開口と整列されている人工的な照明光源（42、42b、42c）を具備し、
反射手段は熱可塑性材料を具備し、反射表面領域は拡散表面（56）により規定され、
運動手段はモータ（78）を具備し、
さらに、反射手段から反射された後、人工的な照明光源からの光を検出するための検出手段（44、44b、44c）を具備している請求項９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠隔感知画像装置及び放射計の較正に関する。特に本発明は宇宙ベースの衛星、ビークル、その他のセンサに関連される配備の較正に使用されるソーラーデヒューザアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙ベースの画像化の分野では、可視／赤外線ＩＲ／マイクロ波の波長センサのような光センサと放射計は典型的に動作においてセンサから戻されるデータの適切なスケーリングを確実にしながらルーチン較正を必要とする。発射ビークルのペイロードは任意の宇宙ベースの事業で工業的問題であり、それ故、較正機構は通常サイズ及び重量において小さく設計されている。
【０００３】
１つの既知の宇宙ベースの画像化システムは中程度の解像度画像化分光測光器ＭＯＤＩＳと呼ばれている。別のものは可視／赤外線画像化装置／放射計スートＶＩＩＲＳと呼ばれているが、ＭＯＤＩＳはここでは背景について説明される。ＭＯＤＩＳは地球の陸、海、大気をＮＡＳＡのＴＥＲＲＡ衛星から測定し、この衛星は極軌道に沿って旋回する。１日から２日置きに、ＭＯＤＩＳは地球表面をその全体において観察し、可視から長波長ＩＲまでの範囲の３６の異なるスペクトル帯域でデータを集収する。広い波長範囲の画像化および捕捉されるデータはＭＯＤＩＳ感知装置の正確な較正を必要とし、そのソーラーデヒューザＳＤは可視光領域での較正に使用される。
【０００４】
ソーラーデヒューザは既知の輝度の拡散ソースを較正のために画像化センサへ提供するために典型的に光反射ランバートプレートを使用する。ＭＯＤＩＳはそのソーラーデヒューザとしてニューハンプシャーのノースサトンのＬａｂｓｐｅｒｅ社の販売する熱可塑性形成であるスペースグレードＳｐｅｃｔｒａｌｏｎ（商標名）を使用する。時間にわたって、これらのプレートの反射率は多数の要因により変化し、その大部分は太陽光放射に対するプレートの露出に関係している。基準プレートの反射率が変化すると、較正はその変化の程度を知ることに依存する。ＭＯＤＩＳセンサは基準プレートを走査し、既知の照明を入力としてセンサへ提供し、それによってそれらが較正されることができる。較正の正確度を維持するために、プレートの反射率の変化はそれが時間とともに太陽光放射によって劣化するので測定され計量されなければならない。
【０００５】
図１Ａは従来技術のＭＯＤＩＳ較正システム10の概略図である。ソーラーデヒューザ11は直射日光12を受信し、それを第１の反射される通路12aに沿ってソーラーデヒューザ安定度モニタＳＤＳＭ15の反射入力ポート13と、第２の反射される通路12bに沿ってセンサ（図示せず）とへ反射する。ＳＤＳＭ15は反射入力ポート13で受信された反射ビームを直接入力ポート19で受信された直射日光に対して比較し、ＳＤ11の反射率を決定する。センサが第２の通路12bに沿って走査し、ＳＤ11を観察するとき、センサへの入力は太陽光の強度とＳＤ11の測定された反射率から知られる。
【０００６】
図１Ｂは地球の平面図にわたって重畳されるＭＯＤＩＳ10を搭載するようなビークルの軌道19を示している。ＭＯＤＩＳセンサは軌道19と実質的に整列される軸を中心に３６０゜回転する。１つのＭＯＤＩＳセンサが横切って走査しセンサの光軸によりトレースされる線は参照符合20aとして軌道とほぼ垂直に交差する細線で部分的に示されている。示されている走査線20aは省略されており、実際のＭＯＤＩＳセンサは連続的に走査し、それぞれ３６０゜の一部分の期間だけ地球表面を走査し、したがって示されている走査線はただ１つのセンサを表していることに注意すべきである。地球に直面するとき、センサはデータを集収する。地球から外れて宇宙ベースのビークルへ向いたとき、ＭＯＤＩＳセンサは第２の通路12b（図１Ａ）に沿ってソーラーデヒューザを横切って走査する。センサはそれぞれ３６０゜の回転（約２−３分毎）でＳＤ11を走査するので、ＳＤ11は（太陽光がＳＤ11と整列していないときを除いて）連続的に太陽光に露出される。
【０００７】
図１Ｃは同じ軌道19を示しているが「ウィスク（小）ほうき」センサと通常呼ばれるセンサの走査トラックを示している。ＭＯＤＩＳでのように３６０゜回転するのではなく、ウィスクほうきセンサは常にそれらの光軸を地球表面（又は他のターゲット）と整列させるが、軌跡19の周辺からデータを集収するために限定された程度まで横方向に走査する。ウィスクほうき型センサにより走査されるトラックは図１Ｃでは軌道19とを交差する正弦波型トラック20bとして示されており、トラック19の近くに制限されるかそこから広く変化することができる。勿論、センサは軌道を通るビークルにセンサがどのように取付けられるかにしたがって、それに重畳するのではなく実際の軌道19からオフセットした類似の通路20bに沿って走査することができる。ウィスクほうき型センサに類似するのは「プッシュ（長柄）ほうき」型センサであり、これは横方向に走査するのではなく、常に軌跡に沿ってターゲット（地球表面）またはそこから固定されたオフセットを観察する。
【０００８】
ＳＤ11で採取されるように視野を変更する回転ＭＯＤＩＳセンサとは異なり、較正はセンサとそのターゲットとの間にＳＤを物理的に挿入することによりウィスクほうきとプッシュほうき型センサの両者で行われる。較正はＭＯＤＩＳセンサまたは他の回転型センサと比較してウィスクほうきまたはプッシュほうきセンサでは非常に少ない頻度で行われるが（典型的にはＭＯＤＩＳの数分毎とは対照的に数週間または数ヶ月にわたる）、後者のＳＤ装置がセンサとターゲット間に位置されている間に故障がある危険性を有している。その位置における故障により、プッシュほうき型センサはＳＤを超えて観察することができなくなり、実際的な目的には役に立たなくなる。ウィスクほうき型センサによる類似の故障はさらにウィスクほうきセンサがその走査の一部分に対して故障のＳＤ付近を走査することを可能にするが、それが集収するデータは容量において非常に減少される。宇宙ベースの修理は困難であり、高価でしばしば実際的に実行可能ではないので、ＳＤの故障の危険は最小にされるべきである。
【０００９】
実質的な期間にわたってエラーのない動作を可能にするより頑丈な設計を与えるソーラーデヒューザの動作に依存する感知システムの較正システムが技術で必要とされている。本発明は特にウィスクほうき型またはプッシュほうき型センサのように、較正のためセンサとターゲットとの間に挿入されるソーラーデヒューザを必要とするセンサシステムに対して特に適している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１実施形態によれば、装置はハウジングと、照明手段と、反射プレートと、検出器とを含んでいる。ハウジングは開口を規定する。照明手段は光源が開口を通過する光路に沿って照明を提供するものである。照明手段は例えば開口または開口を通して太陽光を再誘導する導波体（例えば光ファイバストランド）と整列されている人工的な光源であってもよい。反射プレートは引込まれた位置と展開された位置との間でハウジングに関して可動である。それらの位置は、このような動作期間中に光軸が反射プレートを横切る線をトレースするように規定されている。検出器は反射プレートから反射された後に、照明手段から照明を検出するように整列される。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、表面から反射率を較正する方法が与えられる。その方法では、第１の光ビームは開口を通して誘導される。第１の光ビームがそのように誘導される間、反射表面は開口に関して移動され、反射表面の特性は反射表面から反射された第２の光ビームから定量化される。その後、少なくとも２つの定量化された特性は比較される。限定的ではない実施形態では、１つの量子化された特性は反射表面の第１の部分を表し、別の量子化された特性は反射表面の第２の部分を表している。
【００１２】
さらに本発明の別の実施形態によれば、装置は反射手段と、開口を通して可視光を誘導する手段と、阻止手段と、運動手段とを含んでいる。反射手段は反射表面領域を規定する。阻止手段は少なくとも可視光を阻止するためのものであり、阻止手段はさらに開口を規定している。開口は光誘導手段と反射手段との間に位置している。光誘導手段は開口を通して光を反射手段の反射表面領域に向けて誘導する。運動手段は阻止手段に関して反射手段を第１の位置と第２の位置との間で移動する。第１の位置は阻止手段が反射表面領域の第１の部分にのみを覆うように重なることを特徴とされ、第２の位置は阻止手段が第１の部分よりも大きく覆うことを特徴とされ、覆った重なりは照明手段の位置から特徴付けられる。可視光誘導手段は例えば太陽光を開口を通して再誘導するために開口又は導波体と整列されるように取付けられた人工的な照明光源であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は以下の説明を図面を参照して読むとき認識されるであろう。  
本発明は先に詳細に説明した従来技術のＳＤＳＭ／ＳＤ構成で明白であるのとは異なるソーラーデヒューザ較正システムの設計方法を取る。説明を簡明にするために、例示された実施形態は走査ソーラーデヒューザ相対反射率モニタＳＳＤＲＲＭと呼ばれる。幾つかの大きな差は、ＳＤＳＭが基準として直射日光だけを使用し、一方ＳＳＤＲＲＭは人工的な光源又は太陽のいずれかを使用できることであり、また、ＳＤＳＭはそれ自体とソーラーデヒューザとの間の固定された空間的関係に依存し、一方ＳＳＤＲＲＭではソーラーデヒューザは残りの較正装置に関して可動であり、ＳＤＳＭはＳＤＳＭとＳＤの形状及び配向が異なる場合に比較的大きいスペースを占有するが、一方ＳＳＤＲＲＭは以下説明するようにハウジングとソーラーデヒューザが相互に緊密に結合されるとき占有スペースを少なくすることができる利点を有している。
【００１４】
図面を詳細に説明する前に概説として、以下詳細に説明するＳＳＤＲＲＭの実施形態は開口を有するハウジングと、開口を通して導かれる光源または光を開口を通して誘導する手段と、開口から反射されたビームを検出する検出器とを含んでいる。ソーラーデヒューザのような反射プレートはハウジングに対して可動に取付けられ、それによってこれは１位置において実質的にハウジングを超えて延在し、後方またはその内部で別の位置に引込まれる。ソーラーデヒューザがハウジングに関して完全に拡張／展開された位置と完全に引込まれた位置との間である中間位置にある期間中、ソース（または光誘導手段）からの第１の光ビームは開口を通過し、第２の光ビームとしてソーラーデヒューザから反射され、検出器により測定される。重要な特徴は完全に展開された位置でさえ、ソーラーデヒューザの拡散表面の一部は太陽光の劣化からその部分を遮蔽するためハウジングの背後に位置することである。これは特に重要な特徴である。太陽光に露出されない拡散表面の部分は固定されて変化しない反射率を示し、それによって露出された拡散表面の劣化および光源自体からの照明の任意の変化が決定される。この特徴はある実施形態ではＳＤＳＭ／ＳＤ装置について図１Ａに示されているようなＳＤ反射率を直射日光入力に比較する必要性をなくす。
【００１５】
引き込まれた位置と展開された位置との間のＳＤの変位期間中、光源は移動中のソーラーデヒューザを横切って「走査」し、反射表面を横切って線または列をトレースする。その線または列は完全な展開された位置にあるとき直射日光に露出される表面部分と、ハウジングによって直射日光から常に遮蔽される表面の一部を掃引する。このようにして、常に遮蔽された部分からの検出器の読取は基準としての役目を行い、その基準が、展開されるときに直射日光に露出されるソーラーデヒューザのその他の部分からの検出器の読取と比較される。
【００１６】
ＳＳＤＲＲＭの例示的な実施形態を詳細に説明する。図２Ａ乃至２Ｄは引き込まれた位置（図２Ａ）と展開された位置（図２Ｄ）との間のコンポーネントの種々の配向における本発明の例示的な好ましい実施形態を示している。種々の設計変更は種々の異なるホストプラットフォームで適切又は有効である可能性があるので、示されている実施形態は例示的であり、本発明又は特許請求の範囲を限定するものではない。例えば、幾つかの機構はハウジングに関して反射率プレートを展開及び引き込むためのものとして示されているが、他の機構がここでの基本的な教示およびこれらが表す技術上の進歩から逸脱せずに容易に置換されることができる。検出器及び光源はハウジングに取付けられた較正ボックス中に配置されて示されているが、このような取付けは本質的な特徴ではないことを明細書は説明している。他の変化が考慮され、本発明が最も有効な実施形態と考えられることを示すことにより特許請求の範囲から除外されない。
【００１７】
図２ＡのＳＳＤＲＲＭ装置30は引き込まれた位置にあり、（破線の輪郭で示されている）反射プレート32がハウジング34の後方に位置され、回転軸36で結合されている。この反射プレート32は拡散反射表面56を含んでいる。ハウジングはそれを通過する開口38を規定している。較正ボックス40は開口38を覆ってハウジングに対して前景位置に取付けられている。較正ボックス40内には照明光源42と検出器44が存在する。照明光源42は任意の人工的な光源であってもよく、好ましくは可視光スペクトル全体を横切る光を提供する。別の実施形態は開口を通して拡散表面方向へ入射太陽光を伝送するための光ファイバ導波体を使用する。これは白色光ＬＥＤのような人工的な光源の故障の可能性を除去する。入射太陽光をハウジング開口38へ再誘導するミラーアセンブリは類似の機能をするが、このようなミラーアセンブリは異なる方向から入射する太陽光を再誘導するために可動でなければ故障する可能性がある。開口38、照明光源42、検出器44は図に示されているが、全ての図で観察者に面する較正ボックス40の表面は実際の実施形態の全ての図示されている図では開口38、照明光源42、検出器44を不明瞭にしている。
【００１８】
照明光源42からの光軸46（第１の光ビーム45とも呼ばれる）は開口38を通過する。用語「光軸」は照明光源42がレーザのように指向性であることを示唆しているのではなく、開口38を通って拡散表面56方向へ通過する任意の光線が関連する光軸46を規定する。反射プレート32は開口38に隣接して（その下方に）位置するようにピボット36を中心に回転されるとき、図２Ｂ−２Ｃに示されているように、光軸42に沿った照明光源42からの第１の光ビームは開口38を通過し、第２の光ビームとして反射プレート32の拡散ランバート表面から光検出器44に戻すように反射する。説明を明瞭にするため、図面は照明光源42、開口38、検出器44との間に比較的広い間隔を示している。好ましくは、光軸46の実質的なコンポーネントは開口38に面する反射プレート32の拡散表面に垂直であり、図２Ａ−２Ｄに垂直である垂直平面に位置している。これは特に引込まれた位置にあるときハウジング34と反射プレート32との間の間隔が近いとき（例えば平均約３インチ（７．６２ｃｍ）よりも小さい）とき、よりコンパクトな設計、また有効な設計を可能にする。
【００１９】
図２Ｂは中間位置、即ち３分の１を展開したときの反射プレート32／拡散表面56とハウジング34との相対配置を示している。反射プレート32のモーメントアーム50をハウジング34を通って通過するパワーシャフト52へ結合する１対のピボットされるリンク48はハウジング34に関して反射プレート32を回転するための例示的な機構として使用されている。オーバーセンター設計は引込まれた（図２Ａ）位置と恐らく展開された（図２Ｄ）位置にあるときリンク48を固定するために使用される。反射プレート32は大きい必要はなく、それ故技術的に知られている任意の数のモータは回転エネルギをパワーシャフト52へ与えることができる。
【００２０】
図２Ｂでは、反射プレート32は開口38と整列されていることに注意すべきである。この位置での照明光源42の照明は検出器44で反射されたビームの量子化のために第２の光ビームとして反射プレート32の拡散表面56から反射されるように光軸46に沿って開口38を通って第１の光ビームを提供する。図２Ｂは静止位置ではなく移動中の位置を表している。幾つかの実施形態では静止位置における反射プレート32を有する検出器による測定を行うことが有効であると考えられる。反射率測定を行う時間の期間についての１つの考慮すべきことは、人工的な光源が使用されるならば光源の安定性である。とにかく図２Ｂは光源42から光軸に沿った第１の光ビームが反射プレート32を横切る線を追跡し始める時間的瞬間を表している。この線は物理的であり、想像線は光軸46と、引込まれた位置と展開された位置との間の反射プレート32の運動により規定される。反射プレート32がピボット軸36を中心に回転する場合、線は図２Ｄに示されるように弓形になり、その半径はピボット点36と開口38との間の距離に一致する。反射プレート32がハウジング34に関して直線的に動く場合、その線は図４のように直線になる。
【００２１】
図２Ｃは約３分の２が展開され、順番では図２Ｂに示されている配置と図２Ｄに示されている展開位置との間の別の中間位置にある反射プレート32／拡散表面56とハウジング34との別の相対的な配置を示している。ピボット軸36を中心として反射プレート32がさらに回転するので図２Ｂで開始された光軸46によりトレースされる（図２Ｄで太い破線で示されているように）想像線54が延ばされる。
【００２２】
図２Ｄは展開された位置を示している。図面に実質的に垂直なコンポーネントを有する光軸46／第１の光ビームに関して、反射プレート32とハウジング34は実質的に横に並んだ関係にあり、それによってそれらの主として向かい合った表面の表面の面積の半分よりも非常に少ない領域が相互に重なっている。横に並んだおよび重なった関係について以下詳細に説明する。図２Ｄは完全な展開状態を示しており、オーバーセンタリンク48は反射プレート32の回転の最大の位置でロックされる。較正ボックス40の背後の部分については特に示していないが、線54は反射プレート32の拡散表面56、即ち開口38に隣接するその同じ表面56を横切って延在する。展開された位置では、示されているように照明光源42に最も近い光軸に沿った視点から観察するとき、その拡散表面56の主要部分58はハウジング34の真横に位置し、小部分60が積層関係でハウジング34の下方に位置する。
【００２３】
図２Ｄの展開された位置では、拡散表面56はセンサとセンサの較正のためのターゲットとの間に一時的に挿入されている。拡散表面56の主要部分58は短時間のみ、較正が必要であると考えられるときのみ太陽光に露出されることが予測され、その主要部分58のランバート反射が多少劣化することが予測される。小部分60は引き込まれた位置、展開された位置、全て中間位置において、常にハウジングにより保護されているので直射日光に露出されない。開口38を通しての放射は較正ボックス40により遮蔽される。光軸46によりトレースされる想像線54は拡散表面56の主要部分58と小部分60の両者にわたっている。検出器44の線54を横切る反射率の測定により、（少なくとも展開された位置にあるときの）太陽放射に露出される部分58と常に太陽光から遮蔽される部分60との間で比較が行われることができる。検出器44の出力は読出し回路に結合され、それは（光学、電子又は電磁気のような幾つかのコンピュータが読取可能な記憶媒体で実施される）コンピュータプログラムソフトウェアにおいて主要部分58から反射率を決定するためにアルゴリズムを実行する。
【００２４】
図３はこの図が人工的な照明光源42の代わりに導波体43を示している点を除いて、センサ76とその画像化ターゲットに関する図２Ｄの実施形態および配置を側面図で示している。導波体43は可視光を再誘導するための単一の光ファイバ、それらの束、方形の光導波体、又は任意の種類の光チャンネルであってよい。太陽光62は導波体43の１端部に入射し、導波体43はその太陽光を開口38へ再誘導する。第１の光ビーム45は導波体43から発し、光軸46に沿って開口38を通過する。拡散表面56から反射された後、検出器44により検出される第２の光ビーム47になる。図３に示されている展開された位置にあるとき、拡散表面56がセンサ76の光軸74に沿ってセンサ76とその画像化ターゲットとの間に挿入される。引込まれた位置にあるときには、反射プレート32の全体はそのように挿入されず、ターゲットに対するセンサの視野は妨害されない。図を明瞭にするために、図２Ａは図面に対して垂直に延在しているセンサの光軸74を示している。
【００２５】
実際に、ＳＳＤＲＲＭ装置30はＭＯＤＩＳのような数分毎の較正とは反対に、較正が必要であると考えられるときにのみ反射プレート32の拡散表面56を較正するために引込まれた位置から展開された位置および引込まれた位置へ戻るように少なくとも１つのサイクルを受ける。引込まれた／収容された位置は軌道中のデフォルト位置であり、展開された置から引込まれた位置または引込まれた位置から展開された位置への半サイクルは約１０秒間にわたる可能性があることが予測される。このような短い時間期間が無視できる点まで、検出器による測定過程における合理的に安定な（人工な）照明光源の変動を最小にする。同じ線がサイクル全体の両者の半サイクルを通してトレースされるので、測定は半サイクルの較正のみで完了されることができる。
【００２６】
ハウジング34と反射プレート32の相対的な配置について考慮しなければならないことは、ハウジング34と反射プレート32が光軸46に沿って観察したときに引込まれた位置（図２Ａ）にあるとき実質上積層された関係で位置することである。実質的に隣接する主要表面領域を参照すると、（開口38に面する）反射プレート32の主要な拡散表面はハウジング34の主要表面に面し、引込まれた位置にあるときには、積層された関係で位置されるこれらの主要表面の表面領域の割合に実質的に関係している。好ましくは実質的に積層された関係は開口38の領域を除くこれらの表面領域の６０％以上、最も好ましくは８０％以上が積層された関係であることである。展開された位置（図２Ｄ）にあるとき、反射プレート32とハウジング34とは実質的に横に並んだ関係で位置し、それによって前述の主要な表面の６０％以上（及び好ましくは８０％以上）は開口38の領域を除く光軸46の配景から相互に重ならない。
【００２７】
別の実施形態が図４及び５に示されている。図２Ａ−２Ｄのピボットの実施形態はその動作機構が最も機械的に頑丈であると考えられ、反射プレート32がリンク48のオーバーセンタロック特徴により変位していない間に生じる可能性のある故障の危険性を最小にするので最良のモードであると思われる。
【００２８】
図４はレール64bに沿って反射プレート32bを動かすことができる線形アクチュエイタを介して反射プレート32bがハウジング34bに関して動く点を除いて、図２Ａ−２Ｄと原理的に類似している。図４は展開された位置を示している。反射プレート32bの拡散表面56bの小部分60bが観察者の位置から大まかに放射する太陽光に露出されない斜線を施した領域として示されている。引き込まれた位置では、反射プレート32bは完全にハウジング34bの下方に位置し、レール64はハウジング34bに関して固定されている。較正ボックス40bは開口38bを覆ってハウジング34bに取付けられている。照明光源42bと検出器44bは前述したのと同様である。図４の実施形態では、引き込まれた位置と展開された位置との間の運動は拡散表面56の主要部分58bと小部分60bの両者を横切る直線54bをトレースする。センサの光軸74は図面に対して垂直に延在し、主要部分58bを交差するように示されている。
【００２９】
図５は図４と類似の移動機構を使用するが、代わりに反射プレート32cに関してハウジング34cの一部を動かす。図５の拡散表面56cが（図２Ａ−２Ｄおよび４と異なって）静止しているので、プッシュほうき型センサではなくＭＯＤＩＳまたは先に詳細に説明したウィスクほうき型センサのように移動可能視野を示すセンサは実用的であると考えられる。図５は反射プレート32cに関してハウジング34cの一部のみを動かすとして考えられ、これは反射プレートとハウジングと反射プレートが相互に関して動く特性とは無関係である。図５は展開された位置と引込まれた位置間の中間位置を示している。レール64cに沿った線形運動は反射プレート32cの拡散表面58cの主要部分58cと小部分60cの少なくとも一部にわたる直線54cをトレースする。この線54cは開口38cの下に位置し、それを覆って較正ボックス40cが取付けられている。引き込まれた位置では、較正ボックス40cは小部分60cに重なっている。開口38cは較正ボックス40cの前面であり、この場合較正ボックス40cはそこに固定して取付けられるときハウジング34cの一部分を形成する。較正ボックス40cが小部分60cをオーバーレイしない（即ち引込まれた位置以外の任意の位置）とき小部分60cの露出を防止するために、ハウジング34cは装置30cが引込まれた以外の任意の位置にあるとき観察者の方向から入射する太陽光から小部分60cを遮蔽するブロックプレート66cを含んでいる。このブロックプレート66cは示されているように剛性であるか、または重量とスペースを節約するために暗いフレキシブルな布であることができる。プッシュほうき型又はウィスクほうき型のセンサと共に使用するため、図５の装置全体はセンサ76とそのターゲット間で一時的に動かされる必要がある。
【００３０】
図４または５のレール64b、64cは幾らかの信頼性は多少失われるがスペースの節約のための望遠鏡型の構造であるが、宇宙ベースの環境では信頼性は典型的に他の設計の考察よりも重要である。幾つかの駆動装置は使用に適している。特に関心のある駆動装置は軽重量であることを特徴とし、いずれかの方向にケーブルを引張る双方向性回転モータを使用する。レール64b、64cの各端部の滑車は単一のモータが展開又は引込みのためのいずれの方向にもケーブルを引張ることを可能にする。しかしながら、本発明の教示は特定のタイプの駆動装置の使用に限定されない。
【００３１】
ハウジング34は図２Ａ−２Ｄと４に示されている面と、反射プレート32の拡散表面56に面するその表の主要表面とを横切る実質的に平坦な面であることが好ましい。ハウジング34は多数の材料から作られることができるが、１つの望ましい特性は反射プレート32の拡散表面56を遮蔽するハウジング34の部分が実質的に少なくとも可視光に対して不透明であり、このような不透明さはシステムが宇宙で有効に展開されることができる予測される時間にわたって安定であることである。ハウジングは単一のプレート、反射プレート32が間を動く間隔を隔てて対面する主表面を有する１対のプレートまたは任意のその多数の変形を含むことができる。ハウジング34が前述したように間隔を隔てられた１対のプレートである場合、これらの教示に関して関連されるハウジングは開口38が通過するプレート又は部分であり、展開された位置にあるときそこに反射プレート32が実質的に真横関係に存在する。
【００３２】
反射プレート32もまた好ましくは平面であり、ランバートまたはほぼランバート特性を有する拡散表面56である主表面を有する。拡散表面56は引込まれた位置と展開された位置との間で動くとき開口38近くの表面である。Ｓｐｅｃｔｒａｌｏｎ（商標名）がほぼ真のランバート表面であると考えられ、現在市場で入手可能である。ランバートまたはほぼランバート特性を示すその他の材料も利用可能である。
【００３３】
照明光源42と検出器44が例えば示されているように較正ボックス40を通してハウジング34に取付けられることは有効であるが必須ではない。光線が開口38を通過するように、実質的に開口38と整列させて照明光源42および／または検出器44を他の場所へ取付けても同じ原理で動作する。これは照明光源42がブロードバンドであり、全方向性であるとき光源42／検出器44が取付けられている近接する装置と開口38／反射プレート32とが分離するため強度は任意の距離の増加で失われるのでさほど有効ではないと考えられる。失われた強度はランバート表面56の反射率の計算のエラーとして伝播する可能性があり、導波体43を使用する実施形態で生じる問題である。
【００３４】
図６は軌道を旋回する衛星68又は他のタイプのプラットフォームのようなビークルに配置される本発明の１実施形態を示している。衛星68はセンサ76の光軸74と整列されているクリアフィールド開口72が貫通している外部シェル70を含んでいる。ＳＳＤＲＲＭ30が引き込まれた位置にあるとき、センサ76はクリアフィールド開口72の妨害されない視野を有し、地球表面からのような画像データを捕捉することができる。図６は拡散表面56が較正のためにセンサ76とクリアフィールド開口72との間にセンサの光軸74に沿って挿入されている展開された位置における反射プレート32を有するＳＳＤＲＲＭ装置30を示している。
【００３５】
示されているＳＳＤＲＲＭ30の特定の実施形態は図２Ａ−２Ｄに示されている実施形態であり、ピボットリンク48はハウジング34に関して展開された位置で反射プレート32をロックしている。パワーシャフト52は一連の減速ギアを介して電子モータ78により駆動される。較正ボックス40は反射プレート32に対向するハウジング40の側面に取付けられ、ハウジング開口38を覆いながら照明光源42と検出器44を包囲する。第１の光ビーム45は照明光源42からハウジング開口38へ通過する。引き込まれた位置と展開された位置（又はその逆）との間の移動のとき、照明光源42は照明され、検出器はハウジング開口38を通して拡散表面56から反射されて戻される第２の光ビーム47からのデータを集める。２つのハウジング開口はこれらの教示から逸脱せずに代わりに使用されることができ、その一方は第１の光ビーム45用であり、別のハウジング開口は反射された第２の光ビーム47用である。
【００３６】
較正中、電力が照明光源42に与えられ、反射プレート32は前述したようにハウジング34に関して動かされる。検出器44からのデータは拡散表面56の主要部分58を表すデータをその小部分60に対して比較するため、プロセッサに結合されている読出集積回路のようなコンピュータ手段82へ配線接続80により与えられる。先に詳細に説明したように、主要部分58は展開されている期間中は太陽光に露出され、全ての位置で小部分60は常にハウジング34により太陽光から遮蔽される。検出器44により捕捉されるデータは拡散表面56の少なくともこれらの２つの部分58、60からの可視光反射率を数量化し、好ましくは反射プレート32が引込まれた位置と展開された位置との間で動きながら光源の光軸46によりトレースされる線54に沿って多くの点で反射率を量子化する。
【００３７】
前述の方法で、拡散表面56を観察するときにセンサ76により見られる光が知られ、クリアフィールド開口72を通してターゲットを観察するためにセンサ76を較正するのに使用されることができる。拡散表面56の主要部分58は短期間（展開された位置にある時の較正期間中）のみ太陽光に露出されてその期間中に、劣化が依然として生じる。その劣化は展開された位置と引込まれた位置との両者で太陽光から常に遮蔽されている小部分60を基準にして量子化されることができ、センサ76に入射する正確な光量を決定するために主要部分58からの反射率を補正するために使用される。
【００３８】
特定の実施形態に関して説明したが、これらの教示に対する多数の変更及び種々の変化が行われることができることは当業者には明白であろう。したがって本発明を説明するために幾つかの実施形態がここで示され詳細に説明されたが、変形又は変化が前述したような本発明の技術的範囲または特許請求の範囲から逸脱せずに行われることができることが当業者により理解されるであろう。説明された特定の実施形態と前述の説明がその使用について考察する環境との両者は例示として考えられるべきものであり、本発明の技術的範囲又は特許請求の範囲を規定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】ＭＯＤＩＳシステムの従来技術のソーラーデヒューザおよびソーラーデヒューザ安定度モニタの概略図。
【図１Ｂ】ＭＯＤＩＳで使用されるような回転センサの光軸によりトレースされる線を部分的に示している地球上に重畳された軌跡の概略図。
【図１Ｃ】図１Ｂに類似しているが、ウィスクほうき型センサによりトレースされた線を示す図。
【図２Ａ】十分に引込まれた位置のソーラーディフレクタと共に示されている本発明の１実施形態による走査ソーラーディフレクタに関連する反射率モニタの平面図。
【図２Ｂ】図２Ａに類似しているが、そのスイング全体の約３分の１を展開された位置においてソーラーディフレクタと共に示されている図。
【図２Ｃ】図２Ａに類似しているが、そのスイング全体の約３分の２を展開された位置においてソーラーディフレクタと共に示されている図。
【図２Ｄ】図２Ａに類似しているが、全て展開された位置においてソーラーディフレクタと共に示されている図。
【図３】センサの文脈で図２Ｄに類似しているが、人工的な照明光源の代わりに光導波体を示している側面図。
【図４】第１の別の実施形態の平面図。
【図５】第２の別の実施形態の平面図。
【図６】宇宙ベースのビークル中に配置されている本発明の１実施形態の概略図。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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