(57)【要約】走査センサシステムは光センサと走査望遠鏡を具備し、走査望遠鏡は第１の望遠鏡サブアセンブリと第２の望遠鏡サブアセンブリを有する。各望遠鏡サブアセンブリは、１次ミラー回転軸を中心に回転するとき角度観察範囲にわたって入射光ビームを受けるように方向付けされている１次望遠鏡ミラーと、反射された光ビームを１次望遠鏡ミラーから受けるように位置されている１つの付加的な望遠鏡ミラーとを有する。１次ミラー駆動装置は１次ミラーの角度の瞬間回転速度で１次ミラー回転軸を中心に１次望遠鏡ミラーを回転する。半分の角速度の減速回転ミラーは１次ミラー回転軸に平行な減速回転ミラー軸を有する。半分の角速度の減速回転ミラーは各１次望遠鏡ミラーが角度観察範囲内にあるときに光路中の光ビームを反射し反射されたイメージを光路に沿ってセンサへ誘導するように配置される。減速回転ミラー駆動装置は１次ミラー角度の瞬間回転速度の１／２である角度の減速回転速度で減速回転ミラー軸を中心に減速回転ミラーを回転させる。【選択図】図２
2005502908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光センサと、
走査望遠鏡とを具備し、走査望遠鏡は、
１次ミラー回転軸を中心に支持され、それぞれ１次ミラー回転軸に平行ではない入射光線路に沿って入射光を受取り、入射光を光路に沿って誘導するように方向付けされている少なくとも２つの１次望遠鏡ミラーと、
第１の１つの１次望遠鏡ミラーからの第１の反射された光ビームと、その後の他方の第２の１つの１次望遠鏡ミラーからの第２の反射された光ビームとを交互に受取り、光路に沿って反射された光ビームを誘導するように位置されている少なくとも１つの付加的な望遠鏡ミラーと、
１次ミラーの瞬間回転角速度で１次ミラー回転軸を中心に前記少なくとも２つの１次ミラーを回転するように動作する１次ミラー駆動装置と、
光路中の反射された光ビームをさらに反射するように配置され、走査望遠鏡と組合わせにより光ビームを光路に沿ってセンサ方向へ誘導する半分の角速度の減速回転ミラーと、
１次ミラー角度の瞬間回転角速度の１／２である角度の減速回転角速度で１次ミラー回転軸に平行な減速回転ミラー軸を中心に減速回転ミラーを回転するように動作可能な減速回転ミラー駆動装置とを具備している走査センサシステム。
【請求項２】
１次望遠鏡ミラーは１次ミラー回転軸を中心に対称的に支持されている請求項１記載の走査センサシステム。
【請求項３】
１次ミラー回転軸を中心として１８０度離れて支持されている正確に２つの１次望遠鏡ミラーと、正反対を向く２つの１次ミラーが設けられている請求項１記載の走査センサシステム。
【請求項４】
少なくとも２つの１次望遠鏡ミラーが取付けられているハウジングをさらに含んでいる請求項１記載の走査センサシステム。
【請求項５】
減速回転ミラー軸は１次ミラー回転軸に平行である請求項１記載の走査センサシステム。
【請求項６】
走査望遠鏡は非点収差ミラーアレイを構成している請求項１記載の走査センサシステム。
【請求項７】
少なくとも２つの付加的な望遠鏡ミラーが存在し、２つの付加的な望遠鏡ミラーの少なくとも１つは１次望遠鏡ミラーと共に回転する請求項１記載の走査センサシステム。
【請求項８】
少なくとも２つの付加的な望遠鏡ミラーが存在し、２つの付加的な望遠鏡ミラーの少なくとも１つは静止している請求項１記載の走査センサシステム。
【請求項９】
入射光線路は１次ミラー回転軸に垂直である請求項１記載の走査センサシステム。
【請求項１０】
光センサと、
走査望遠鏡とを具備し、走査望遠鏡は、
第１の望遠鏡サブアセンブリと、
第２の望遠鏡サブアセンブリとを具備し、
第１の望遠鏡サブアセンブリは、
１次ミラー回転軸を中心に回転するとき角度観察範囲にわたって１次ミラー回転軸に垂直な入射光ビームを受取り、光路に沿って入射光ビームを再誘導するように方向付けされている第１の１次望遠鏡ミラーと、
第１の反射された光ビームを第１の１次望遠鏡ミラーから受取り、第１の１次望遠鏡ミラーが角度観察範囲内であるとき第１の反射された光ビームを光路に沿って誘導するように位置されている少なくとも１つの第１の望遠鏡サブアセンブリの付加的な望遠鏡ミラーを含んでおり、
第２の望遠鏡サブアセンブリは、
１次ミラー回転軸を中心に回転するとき角度観察範囲にわたって入射光ビームを受取り、光路に沿って入射光ビームを再誘導するように方向付けされており、１次ミラー回転軸を中心として第１の１次望遠鏡ミラーから１８０度離れて対称的に支持され、それによって２つの１次望遠鏡ミラーは正反対の方向を向いている第２の１次望遠鏡ミラーと、
第２の反射された光ビームを第２の１次望遠鏡ミラーから受取り、第２の１次望遠鏡ミラーが角度観察範囲内であるとき第２の反射された光ビームを光路に沿って誘導するように位置されている少なくとも１つの第２の望遠鏡サブアセンブリの付加的な望遠鏡ミラーを含んでおり、
さらに、走査システムは、
１次ミラーの角度の瞬間回転速度で１次ミラー回転軸を中心に第１の１次望遠鏡ミラーおよび第２の１次望遠鏡ミラーを回転するように動作する１次ミラー駆動装置と、
１次ミラーの回転軸に平行に位置する減速回転ミラー軸を有し、光路の光を反射するように位置され、走査望遠鏡と減速回転ミラーの組合わせによって光ビームを光路に沿ってセンサ方向へ誘導する半分の角速度の減速回転ミラーと、
１次ミラー角度の瞬間回転速度の１／２である角度の減速回転速度で減速回転ミラー軸を中心に減速回転ミラーを回転するように動作可能な減速回転ミラー駆動装置とを具備している走査センサシステム。
【請求項１１】
第１の１次望遠鏡ミラーと第２の１次望遠鏡ミラーが取付けられているハウジングをさらに含んでいる請求項１０記載の走査センサシステム。
【請求項１２】
光路はそれが光センサにより受信される位置で１次ミラー回転軸に平行である請求項１０記載の走査センサシステム。
【請求項１３】
第１の望遠鏡サブアセンブリと第２の望遠鏡サブアセンブリとはそれぞれ非点収差ミラーアレイを構成している請求項１０記載の走査センサシステム。
【請求項１４】
光センサと、
走査望遠鏡とを具備し、走査望遠鏡は、
第１の望遠鏡サブアセンブリと、
第２の望遠鏡サブアセンブリとを具備し、
第１の望遠鏡サブアセンブリは、
１次ミラー回転軸を中心に回転するとき角度観察範囲にわたって１次ミラー回転軸に垂直な入射光ビームを受取るように方向付けされている第１の１次望遠鏡ミラーと、
第１の１次望遠鏡ミラーと共に回転し、第１の１次望遠鏡ミラーが角度観察範囲内であるとき反射された光ビームを第１の１次望遠鏡ミラーから受取る第１の２次望遠鏡ミラーと、
第１の１次望遠鏡ミラーが角度観察範囲内であるとき第１の反射された光ビームを第１の２次望遠鏡ミラーから受取る静止望遠鏡ミラーとを含み、
第２の望遠鏡サブアセンブリは、
１次ミラー回転軸を中心に回転するとき角度観察範囲にわたって入射光ビームを受取るように方向付けされており、１次ミラー回転軸を中心として第１の１次望遠鏡ミラーから１８０度離れて対称的に支持され、それによって２つの１次望遠鏡ミラーが正反対の方向を向いている第２の１次望遠鏡ミラーと、
第２の１次望遠鏡ミラーと共に回転し、第２の１次望遠鏡ミラーが角度観察範囲内であるとき反射された光ビームを第２の１次望遠鏡ミラーから受取り、第２の２次望遠鏡ミラーは光ビームを静止ミラーへ反射する第２の２次望遠鏡ミラーとを含み、
さらに、走査システムは、
１次ミラーの瞬間回転角速度で１次ミラー回転軸を中心に第１の１次望遠鏡ミラー、第１の２次望遠鏡ミラー、第２の１次望遠鏡ミラー、第２の２次望遠鏡ミラーを回転するように動作する１次ミラー駆動装置と、
１次ミラーの回転軸に平行に位置する減速回転ミラー軸を有し、第１の１次望遠鏡ミラーが角度観察範囲内にあるとき、および第２の１次望遠鏡ミラーが角度観察範囲内にあるとき反射された光ビームを反射するように位置され、走査望遠鏡と減速回転ミラーの組合わせによって光ビームを光路に沿ってセンサ方向へ誘導する半分の角速度の減速回転ミラーと、
１次ミラーの瞬間回転角速度の１／２である角度の減速回転速度で減速回転ミラー軸を中心に減速回転ミラーを回転するように動作可能な減速回転ミラー駆動装置とを具備している走査センサシステム。
【請求項１５】
第１の１次望遠鏡ミラーと第２の１次望遠鏡ミラーが取付けられているハウジングをさらに含んでいる請求項１４記載の走査センサシステム。
【請求項１６】
第１の望遠鏡サブアセンブリと第２の望遠鏡サブアセンブリはそれぞれ非点収差ミラーアレイを構成している請求項１４記載の走査センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠隔感知に有効な走査センサシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走査センサシステムは紫外線、可視光および／または赤外線範囲の光エネルギを集め、そのエネルギをセンサに誘導する。センサはその後の分析のために光エネルギを電気信号に変換する。１つの設計方法では、センサはその空間的な方向付けで比較的固定されている。光エネルギは問題の方向を向いている回転望遠鏡等の可動の走査機構によりセンサに誘導される。その方向から受取られた光エネルギは少なくとも幾つかの可動の素子を有する望遠鏡の光トレインによりセンサへ向きを変えられる。光トレインはまたイメージの拡大またはその他の方法でそれを変更するように設計されてもよい。
【０００３】
１つの使命では、走査センサシステムは地上または他の天体上を移動する（宇宙船等の）プラットフォーム上に位置されている。走査センサシステムは天体の表面上のトラックに沿って移動する。望遠鏡は側面を走査し（即ちクロス追跡）、それによってセンサシステムはプラットフォームのトラックを中心とする表面のスワスに沿って情景を感知できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
幾つかの設計はこのような走査センサシステムの走査部分のために開発されている。両面のパドルホイール走査システムは入射光に垂直な軸を中心に回転される両面のフラットミラーを有する。このパドルホイールシステムは走査ミラー上のビームフットプリントが走査角度で変化し、その結果パッケージすることが難しく、高い慣性を有し、走査モータにより与えられる高いトルクを必要とするという欠点を有する。またパドルホイールシステムを迷光に対して調節することは難しく、偏光と、走査角度とのシステム全体の応答に変化が存在する。別の設計は入射ビームに垂直または垂直ではない軸を中心に回転される片面の複合角度のヘッドミラーを使用する。この構造は走査角度に関してイメージ回転を発生し、これはイメージ登録問題につながる。また実質的なインアクチブな走査期間を有する。別の走査方法は片面の回転望遠鏡であり、長期のインアクチブな走査期間と取付けおよび支持が困難であるという欠点を有する、
改良された走査センサシステム、特に比較的短期のインアクチブ期間を有し、機械的に容易に構成される走査センサシステムが必要とされている。本発明はこの要求を実現し、さらに関連する利点を与える。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は好ましくは回転望遠鏡を含んでいる走査センサシステムを提供する。システムの好ましい実施形態は良好にバランスされ、最大の可動部品に関して対称である。１次望遠鏡ミラーは回転軸の比較的近く配置され、走査望遠鏡アセンブリの慣性を減少する。有効な走査望遠鏡に関する他の利点には、走査の機能としての減少された偏光変化および応答、イメージ回転の不存在、固有のバンド対バンド一致、改良された迷光排除、走査角度の関数としての限定された情景フットプリント成長、改良されたパッケージングの潜在性を含んでいる。
【０００６】
本発明によると、走査センサシステムは光センサと走査望遠鏡を備えている。走査望遠鏡は１次ミラー回転軸を中心に（好ましくは対称的に）支持される少なくとも２つの１次望遠鏡ミラーを含んでいる。それぞれの１次望遠鏡ミラーは１次ミラー回転軸に平行ではない入射光線路に沿って入射光を受取るように方向付けされている。走査望遠鏡は一方の第１の１次望遠鏡ミラーからの第１の反射された光ビームと、その後の他方の第２の１次望遠鏡ミラーからの第２の反射された光ビームを交互に受取り、光路に沿って光センサへ反射された光ビームを誘導するように配置されている少なくとも１つの付加的な望遠鏡ミラーを含んでいる。１次ミラー駆動装置は１次ミラーの瞬間回転速度で１次ミラー回転軸を中心に少なくとも２つの１次ミラーを回転させる。半分の角速度の減速回転ミラーは光路中の光ビームを反射するように配置され、減速回転ミラー駆動装置はアクチブな走査期間中に１次ミラーの瞬間回転角速度の１／２である角度の減速回転角速度で１次ミラー回転軸に平行な減速回転ミラー軸を中心に減速回転ミラーを回転する。１次望遠鏡ミラーは好ましくはハウジングに取付けられている。
【０００７】
好ましい方法では、１次ミラー回転軸を中心として１８０度離れて支持されている丁度２つの１次望遠鏡ミラーと、正反対を向く２つの１次ミラーが設けられている。入射光線路は１次ミラー回転軸に垂直である。少なくとも２つの付加的な望遠鏡ミラーが存在してもよく、その一方は１次望遠鏡ミラーと共に回転し、他方は静止している。走査望遠鏡は非点収差補正ミラーアレイを構成している。減速回転ミラー軸は１次ミラー回転軸と一致することが好ましい。
【０００８】
現在最も好ましい設計は、両面の回転走査機構で背合せに方向付けされている１対の同一の軸外れ走査望遠鏡を有する。両面の走査望遠鏡アセンブリが１次ミラー回転軸を中心に回転されるとき、各走査望遠鏡は情景の種々の部分から交互にエネルギを集め、それを単一の回転する半分の角速度のミラーへ誘導する。半分の角速度のミラーは１次望遠鏡ミラーの回転と独立して回転され移動される。アクチブ走査期間中、半分の角速度ミラーは１次ミラーの瞬間角速度の１／２で回転され、これは情景エネルギが走査角度にかかわりなく単一の固定した位置に誘導されることを可能にする。この構造は半分の角速度のミラーの反射表面が１次望遠鏡ミラーの１次ミラー回転軸に平行に位置することを必要とする。半分の角速度のミラーで反射された後、ビームは光イメージングシステムの残りの部分中に導かれ光路に沿ってセンサに誘導される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴および利点は本発明の原理を例示により示した添付図面を伴った好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明白になるであろう。しかしながら、本発明の技術的範囲はこの好ましい実施形態に限定されない。
図１および図２は光センサ２２と走査望遠鏡２４を含む走査センサシステム２０の好ましい実施形態を示している。センサ２２は入射光エネルギを電気信号に変換し、イメージングタイプまたは非イメージングタイプである。紫外線、可視光、赤外線光用の動作可能なセンサ２２が技術で知られている。
【００１０】
各走査望遠鏡２４は光を情景からセンサ２２へ誘導する。少なくとも２つの走査望遠鏡２４が存在し、それぞれ対称的に支持され１次ミラー回転軸３０を中心に回転する１次望遠鏡ミラー３２を含んでいる。１次望遠鏡ミラーの回転動作は連続的な回転であってもよく、円滑な運動および直接的な駆動システムと、可変速度の走査、ステップステア走査、またはこれらおよび／または他の動作の組合わせにつながる。好ましいケースでは、正確に２つの望遠鏡２４と、１次ミラー回転軸３０を中心として１８０度離れて支持されている２つの１次望遠鏡ミラー３２ａ、３２ｂが存在する。この好ましい実施形態では、２つの１次ミラー３２ａと３２ｂは正反対の方向を向いている。１次ミラー３２ａと３２ｂは交互にアクチブ角度観察範囲に入る。図示のケースでは、１次ミラー３２ａはアクチブ走査期間にあり、その光線路３４が示されている。このとき、１次ミラー３２ｂはインアクチブ走査期間にあり、そのため光線は１次ミラー３２ｂには入射しない。１８０度回転するとき、１次ミラー３２ｂはアクチブになり、情景を観察するように機能する（そして１次ミラー３２ａはインアクチブになる）。それぞれの少なくとも２つの１次望遠鏡ミラーは１次ミラー回転軸３０に平行ではなく図示のケースでは１次ミラー回転軸３０に垂直な入射光線通路３６に沿って入射光を受信するように方向付けられている。この走査センサシステムは光学的に実効的であり、フル回転毎に２つの完全な情景および較正観察を許容する。
【００１１】
付加的な１次ミラー３２が存在してもよく、全ての１次ミラー３２は１次ミラー回転軸３０を中心に対称的に配置されている。しかしながら存在する１次ミラー３２は２つより少なくはない。
【００１２】
２以上の望遠鏡２４は実質上同一であり、それ故、センサ２２はミラー３２のそれぞれ３６０度の各回転で２つのアクチブ期間に同一の光学系を通じて情景を観察する。望遠鏡２４は代わりに幾つかの選択された光学特性に関して異なってもよい。例えば、２つの１次ミラー３２ａと３２ｂは異なる視野（拡大率）を有し、それによってセンサ２２は走査の第１のアクチブ部分中に広い角度の視野を観察し、走査の第２のアクチブ部分中に狭い角度の拡大された視野を観察する。別の例では、２つの１次ミラー３２ａと３２ｂは情景から到着する入射光線路３６で光エネルギの異なる波長に対して最適にされてもよい。
【００１３】
１次ミラー３２ａと３２ｂはそれぞれ開口４０、ここでは開口４０ａと４０ｂを有するハウジング３８内に取付けられており、この開口を通して、入射光線路３６に沿って光が入光することが可能である。１次ミラー駆動装置４２は１次ミラーの角度の瞬間回転速度で１次ミラーの回転軸３０を中心にして少なくとも２つの１次ミラー３２ａ、３２ｂを連続的に回転させるように動作する（用語“瞬間”は回転速度が変化する限り、アクチブ走査期間中の任意の瞬間における回転速度を意味する）。図示の実施形態では、１次ミラー駆動装置４２はハウジング３８に取付けられた電気モータであり、ハウジング３８を、その１次ミラー３２とそこに取付けられたその他の構造と共に回転軸３０を中心に回転させる。
【００１４】
１次ミラー３２は光線路３４をそれぞれの２次ミラー４４へ反射し、これはミラーを付勢するかミラーを減勢する。２次ミラー４４はハウジング３８内に取付けられ、それと共に回転する。各１次ミラー３２には１つの２次ミラー４４が存在する。図示のケースでは、アクチブ走査期間にあるとき反射された光線路３４を１次ミラー３２ａから受取る２次ミラー４４ａと、アクチブ走査期間にあるとき反射された光線路を１次ミラー３２ｂから受取る２次ミラー４４ｂが存在する。
【００１５】
走査望遠鏡２４は付加的な望遠鏡ミラー、この場合３次ミラー４６をさらに含んでおり、３次ミラーは光線路３４に沿って第１の１つの１次望遠鏡ミラー３２、図示のケースでは第１の１次ミラー３２ａから反射された第１の反射された光ビームと、その後の第２の１つの１次望遠鏡ミラー３２、図示のケースでは第２の１次ミラー３２ｂから反射された第２の反射された光ビーム（図示せず）を交互に受取るように位置されている。好ましいケースでは１次ミラー３２、２次ミラー４４、３次ミラー４６が配置され、１つの非点収差ミラーアレイ５０を形成するために湾曲されている。即ち１次ミラー３２ａ、２次ミラー４４ａ、単一の３次ミラー４６は１次ミラー３２ａがアクチブであり光ビームを光線路３４に沿って反射するとき１つの非点収差ミラーアレイを形成する。１次ミラー３２ｂ、２次ミラー４４ｂ、単一の３次ミラー４６は、１次ミラー３２ｂがアクチブであり光ビームを光線路３４に沿って反射するときに第２の非点収差ミラーアレイを形成する。
【００１６】
１つの３次ミラー４６だけが示されているが、ホールドミラー４８等の付加的なミラーが存在してもよく、ホールドミラーは望遠鏡２４の他のミラーと組合せて、共に反射された光ビームを光線路３４に沿って光センサ２２へ誘導する。光センサはその点または任意の他の選択された位置で１次ミラー回転軸３０に平行な光路３４に沿って光ビームを受けるように位置されている。
【００１７】
走査望遠鏡２４は１次ミラー３２と３次ミラー４６との間に光線路３４中の１位置で光ビームを反射するように位置付けられた半分の角速度の減速回転ミラー５２をさらに含んでいる。減速回転ミラー５２は片面のみ、または両面で反射するフラットミラーである。減速回転ミラー駆動装置５４は減速回転ミラー軸５６を中心に減速回転ミラー５２を回転するように動作可能である。減速回転ミラー軸５６は１次ミラー３２の１次ミラー回転軸３０に平行であることが好ましい。示されているように、減速回転ミラー軸５６が１次ミラーの回転軸３０と一致することが最も好ましい。
【００１８】
減速回転ミラー軸５６が１次ミラー回転軸３０と平行ではない場合、センサ２２で受信されたイメージは１次ミラー３２が回転するときに回転する。この状態はほとんどのイメージング応用で好ましくないが、他の応用では許容可能であり、本発明の技術的範囲内である。減速回転ミラー軸５６が１次ミラー回転軸３０と平行であるが一致しないならば、センサ２２で受信されたイメージは回転しない。減速回転ミラー軸５６は１次ミラー回転軸３０と一致するならば（平行軸５６と３０の特別な場合）、センサ２２で受信されるイメージは回転せず、システムは、平行であるが一致しないケースよりもやや良好なバランスである。後者の構造は最も好ましい。
【００１９】
減速回転ミラー駆動装置５４は好ましくは電気モータである。図２では、減速回転ミラー駆動装置５４は１次ミラー駆動装置４２とは異なるモータとして図示されているが、適切なギアを有する同一のモータが１次ミラー３２と減速回転ミラー５２との両者を駆動するために使用されてもよい。いずれの場合にも、減速回転ミラー駆動装置５４はアクチブな走査期間中に、１次ミラー駆動装置４２により生成される１次ミラー３２の瞬間回転速度の正確に１／２の角速度で減速回転ミラー５２を回転するように選択される（インアクチブの走査期間中に、次のアクチブ走査期間中にその初期位置にリセットされるときさらに高い駆動速度が減速回転ミラー５２に使用されてもよい）。光線路３４に沿って伝播する光ビームはハウジング３８のベース中の開口５８を通して減速回転ミラー５２に到達する。
【００２０】
走査望遠鏡２４の動作では、１次ミラー３２は１次ミラー回転軸３０を中心に１次ミラー３２の回転により情景を横切って走査される。光線路３４中の減速回転ミラー５２の半分の角速度の回転は１次ミラー３２の１次ミラー回転軸３０を中心とする回転により発生される光学的な光路３４の回転を減速回転する（打ち消す）。３次ミラー４６、ホールドミラー４８、センサ２２はそれ故、１次ミラー回転軸３０を中心とする回転に関して静止した状態であり、走査センサシステム２０の回転部分の回転質量と慣性を減少する大きな利点がある。１次ミラー回転軸３０を中心とする１次ミラー３２の回転の第１のアクチブ走査部分では、減速回転ミラー５２は１次ミラー３２ａの回転と同一方向であるが半分の瞬間回転速度で最初の位置から回転する。１次ミラー３２が情景を観察するために位置付けられないときの第１のインアクチブな期間中、減速回転ミラー５２はその初期位置にそれをリセットするために回転される。減速回転ミラー５２が小さい寸法で軽重量であるために、この初期位置への回転は容易に実現される。減速回転ミラー５２はその後、第２のアクチブ走査期間に、１次ミラー３２ｂと同一の回転方向で回転するが、半分の瞬間回転速度である。
【００２１】
図１および図２は走査望遠鏡２４の１形態を示している。他のタイプの軸外れ走査望遠鏡設計も同様に本発明の技術的範囲内で使用される。例えば走査望遠鏡は２つのミラー望遠鏡を使用し、半分の角速度の減速回転ミラーはその出力ビーム中に挿入される。半分の角速度の減速回転ミラーは代わりに３つのミラー望遠鏡の１次ミラーと２次ミラーとの間の光路中に挿入される。走査望遠鏡は付加的なミラーを含んでもよい。走査望遠鏡２４の回転部分は対称的で平衡がとれており、それによってその回転で走査望遠鏡を揺らさないので図１および２の方法が好ましい。
【００２２】
図３のＡとＢは例えば９０度の情景観察で、両面パドルホイール走査センサシステムよりも優れた本発明の方法の走査効率の利点を示している。本発明の回転望遠鏡走査方法はそれぞれ１度の角度回転で１度の情景観察をカバーする。本発明の方法によると、図３のＡで示されているように、第１のアクチブ走査期間６０は０から９０度の回転を生じ、第１のインアクチブな期間６２は９０から１８０度の回転を生じ、第２のアクチブな走査期間６４は１８０から２７０度の回転を生じ、第２のインアクチブな期間６６は２７０度から３６０度の回転を生じる。即ち、アクチブ走査は３６０度の全体的な回転期間の半分の期間中に許容される。比較すると、両面のパドルホイール走査センサシステムでは、反射の法則は２度の情景観察が１度の角度回転毎にカバーされることを示している。結果的な走査期間は図３のＢに示され、ここでは第１のアクチブ走査期間７０は０から４５度の回転を生じ、第１のインアクチブな期間７２は４５から１８０度の回転を生じ、第２のアクチブ走査期間７４は１８０から２２５度の回転を生じ、第２のインアクチブ期間７６は２２５から３６０度の回転を生じる。即ち、アクチブ走査は全体的な回転期間の１／４のみの期間で許容される。本発明の方法は任意の選択された回転速度に対して両面のパドルホイール方法の２倍の情景のアクチブ走査休止時間を実現する。本発明の方法の走査休止時間増加はまた本発明の方法の集光能力を直接増加し、したがって高い信号対雑音比が得られる。
【００２３】
図４は本発明のセンサ２２の較正方法の１つの可能な例を示している。この例は本発明の利点を示しているが、他の較正技術および配置も可能であり本発明の技術的範囲内である。図４に示された方法では、２つの１次望遠鏡ミラー３２のそれぞれは１８０度を超えるアークと考えられてもよい。ほとんどの走査センサシステム２０では、機上の較正ソース８０ａと８０ｂと外部較正ソース８２を使用してセンサ２２を較正する能力を与えることが望ましい。機上較正ソース８０ａと８０ｂは宇宙船の本体８４または走査センサシステム２０を支持するその他の構造に取付けられてもよく、一方外部ソース８２はウィンドウ８６を通して観察される。１次ミラーが図４で時計回りに走査されるとき、これは最初に較正ソース８０ａを観察し、その後較正ソース８０ｂを観察する。情景は“情景視野”として示される角度にわたって観察される。１次ミラーはその後外部ソース８２を観察する。１次ミラー３２はしたがってほとんどの指示された１８０度のアークに対して較正または情景観察に従事する。角度Ｒにより示されている１８０度の観察範囲の残りの期間中に、１次ミラー３２は較正ソースも情景を観察しないのでインアクチブであり、それによって減速回転ミラー５２はその最初の位置にリセットされる。他の１次ミラーはアクチブ観察範囲に回転されるとき同じパターンに従う。したがって、センサ２２は減速回転ミラーが各１８０度の観察範囲の最後にリセットされるとき、２つの短いアークＲを除いて、ほとんど常に信号、即ち較正信号または情景信号を受信する。
【００２４】
本発明の特定の実施形態を例示の目的で詳細に説明したが、種々の変形および代替が本発明の技術的範囲を逸脱することなく実施されよう。従って、本発明は特許請求の範囲内を除いて限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
走査センサシステムの正面図。
【図２】
線２−２に沿って取った図１の走査センサシステムと、走査センサシステムを通る光線路の概略図。
【図３】
本発明の方法のアクチブ走査フィールドと、例示的な９０度の情景の場合の両面パドルホイール走査システムのアクチブ走査フィールドの比較図。
【図４】
ハウジングと較正観察および情景観察フィールドの指示を有する図１の走査センサシステムの概略正面図。
【図１】
2005502908.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005502908.tif 000005
【図４】
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【国際公開パンフレット】
2005502908.tif 000007
2005502908.tif 000008
2005502908.tif 000009
2005502908.tif 000010
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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