JPH0670582B2 - 開口部を有する光学センサの電磁シールド方式 - Google Patents
開口部を有する光学センサの電磁シールド方式Info
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- JPH0670582B2 JPH0670582B2 JP1112116A JP11211689A JPH0670582B2 JP H0670582 B2 JPH0670582 B2 JP H0670582B2 JP 1112116 A JP1112116 A JP 1112116A JP 11211689 A JP11211689 A JP 11211689A JP H0670582 B2 JPH0670582 B2 JP H0670582B2
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- G—PHYSICS
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- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、有害な電磁波の侵入を選択的に阻止して、
検出処理部がその干渉を受けないようにした開口部を有
する光学センサの電磁シールド方式に関する。
検出処理部がその干渉を受けないようにした開口部を有
する光学センサの電磁シールド方式に関する。
光学的な信号を電気的な信号に変換し、増幅等の電気的
な信号処理を行う光学センサは、光信号を入射させて通
過させるための光学的な開口部を備えている。ところが
この光学センサ開口部は電磁波の通過も許容するため、
光学センサの内部に配置されている電気的な信号処理部
は、センサ開口部から侵入した電磁波により干渉を受け
易い状態になっている。
な信号処理を行う光学センサは、光信号を入射させて通
過させるための光学的な開口部を備えている。ところが
この光学センサ開口部は電磁波の通過も許容するため、
光学センサの内部に配置されている電気的な信号処理部
は、センサ開口部から侵入した電磁波により干渉を受け
易い状態になっている。
特に微弱な光信号を検出して電気信号に変換し、大幅に
増幅する人工衛星搭載用の光学センサは、近傍に大出力
の電磁波の発生源がある場合が多く、センサ内部の信号
処理部と電磁波との干渉の問題が発生することが多かっ
た。
増幅する人工衛星搭載用の光学センサは、近傍に大出力
の電磁波の発生源がある場合が多く、センサ内部の信号
処理部と電磁波との干渉の問題が発生することが多かっ
た。
従来、このようなセンサ信号処理部の電磁波による干渉
を防止するためには、光学センサの光学系を構成するレ
ンズの表面に、導電性のコーティングを施し、侵入電磁
波を減衰させる手段や、あるいは光学センサと電磁波の
発生源との間にシールド板を配置し、これにより光学セ
ンサ内への電磁波の侵入を阻止する手段がとられてい
る。
を防止するためには、光学センサの光学系を構成するレ
ンズの表面に、導電性のコーティングを施し、侵入電磁
波を減衰させる手段や、あるいは光学センサと電磁波の
発生源との間にシールド板を配置し、これにより光学セ
ンサ内への電磁波の侵入を阻止する手段がとられてい
る。
ところが、光学系のレンズ表面に導電性のコーティング
を施して干渉を防止する手段をとる場合、電磁波を有効
に減衰させるためには、導電性のコーティングを厚くす
る必要があり、したがって十分なシールド効果をあげよ
うとすると、検出すべき光信号に対する透過率が低下
し、光学センサとしての性能が低下してしまうという問
題点がある。
を施して干渉を防止する手段をとる場合、電磁波を有効
に減衰させるためには、導電性のコーティングを厚くす
る必要があり、したがって十分なシールド効果をあげよ
うとすると、検出すべき光信号に対する透過率が低下
し、光学センサとしての性能が低下してしまうという問
題点がある。
また光学センサと電磁波発生源との間にシールド板を配
置する場合は、場当たり的にシールド板を設計するしか
なく、光学センサの視野を損なわないようにシールド板
を配置することは困難であるばかりでなく、シールド板
が大型となり、重量が増大するなどの問題点が発生す
る。
置する場合は、場当たり的にシールド板を設計するしか
なく、光学センサの視野を損なわないようにシールド板
を配置することは困難であるばかりでなく、シールド板
が大型となり、重量が増大するなどの問題点が発生す
る。
本発明は、従来の光学センサにおける電磁波干渉防止手
段における上記問題点を解消するためになされたもの
で、入射光信号に対する透過率を低減することなく、電
磁波の通過のみを選択的に有効に阻止できるようにし
た、軽量で簡単な構成の開口部を有する光学センサの電
磁シールド方式を提供することを目的とする。
段における上記問題点を解消するためになされたもの
で、入射光信号に対する透過率を低減することなく、電
磁波の通過のみを選択的に有効に阻止できるようにし
た、軽量で簡単な構成の開口部を有する光学センサの電
磁シールド方式を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するため、本発明は、光信号を入射さ
せる開口部をもつ導体からなるセンサ本体と、該センサ
本体内に配置され、侵入を阻止すべき電磁波の波長の２
分の１程度以下の寸法を有する開口をもつ厚さをｎλ
（但しｎは正の整数、λは前記電磁波の波長）とした導
体からなるシールド板と、前記センサ本体開口部より入
射した光信号を前記シールド板の開口寸法に絞り、該開
口を通過させるための光学系と、前記シールド板開口を
通過した光信号を検出して処理する検出処理部とを備
え、光信号は前記シールド板の開口を通過させて前記検
出処理部に到達させ、有害な電磁波は前記シールド板の
開口を通して前記検出処理部に到達するのを選択的に阻
止するようにして開口部を有する光学センサの電磁シー
ルド方式を構成するものである。
せる開口部をもつ導体からなるセンサ本体と、該センサ
本体内に配置され、侵入を阻止すべき電磁波の波長の２
分の１程度以下の寸法を有する開口をもつ厚さをｎλ
（但しｎは正の整数、λは前記電磁波の波長）とした導
体からなるシールド板と、前記センサ本体開口部より入
射した光信号を前記シールド板の開口寸法に絞り、該開
口を通過させるための光学系と、前記シールド板開口を
通過した光信号を検出して処理する検出処理部とを備
え、光信号は前記シールド板の開口を通過させて前記検
出処理部に到達させ、有害な電磁波は前記シールド板の
開口を通して前記検出処理部に到達するのを選択的に阻
止するようにして開口部を有する光学センサの電磁シー
ルド方式を構成するものである。
このように構成することにより、入射光信号は光学系で
絞り込まれてシールド板開口を通過して検出処理部へ減
衰を受けることなく到達する。一方センサ本体開口部か
ら侵入した電磁波は、該電磁波の波長の２分の１程度以
下に開口寸法が設定された厚さがｎλのシールド板の開
口を通過するとき、急激に減衰されて、センサ本体内の
検出処理部への到達が選択的に有効に阻止され、それに
より検出処理部への干渉が防止される。
絞り込まれてシールド板開口を通過して検出処理部へ減
衰を受けることなく到達する。一方センサ本体開口部か
ら侵入した電磁波は、該電磁波の波長の２分の１程度以
下に開口寸法が設定された厚さがｎλのシールド板の開
口を通過するとき、急激に減衰されて、センサ本体内の
検出処理部への到達が選択的に有効に阻止され、それに
より検出処理部への干渉が防止される。
以下実施例について説明する。第１図は、本発明に係る
開口部を有する光学センサの電磁シールド方式の第１実
施例を適用した光学センサを示す断面図である。図にお
いて、１は導体で形成された円筒状の光学センサ本体
で、その開口部1aには対物レンズ２が配置されている。
また前記光学センサ本体１には、該本体を閉塞するよう
にシールド板３が該本体１と一体に導体で形成され、同
電位に保持されるようになっている。
開口部を有する光学センサの電磁シールド方式の第１実
施例を適用した光学センサを示す断面図である。図にお
いて、１は導体で形成された円筒状の光学センサ本体
で、その開口部1aには対物レンズ２が配置されている。
また前記光学センサ本体１には、該本体を閉塞するよう
にシールド板３が該本体１と一体に導体で形成され、同
電位に保持されるようになっている。
そして前記シールド板３には、光学センサ内部への侵入
を阻止すべき電磁波の波長λの２分の１程度以下の寸法
ｄをもつ開口４が形成されており、またシールド板３の
厚さｔはｎλ（ｎ＝1,2,………）に設定されている。
を阻止すべき電磁波の波長λの２分の１程度以下の寸法
ｄをもつ開口４が形成されており、またシールド板３の
厚さｔはｎλ（ｎ＝1,2,………）に設定されている。
また前記対物レンズ２は、入射光信号の光束を、前記シ
ールド板３の開口４を通過可能に絞り込むように、その
パラメータが設定されており、そして前記対物レンズ２
の焦点位置に光信号を検出して増幅等の処理を行う検出
処理部５が配置されている。
ールド板３の開口４を通過可能に絞り込むように、その
パラメータが設定されており、そして前記対物レンズ２
の焦点位置に光信号を検出して増幅等の処理を行う検出
処理部５が配置されている。
このように構成された電磁シールド機能をもつ光学セン
サにおいては、入射光信号６は対物レンズ２により絞り
込まれて、シールド板３の開口４を通過して減衰するこ
となく検出処理部５に到達し、電気信号に変換されて増
幅等の処理が行われる。
サにおいては、入射光信号６は対物レンズ２により絞り
込まれて、シールド板３の開口４を通過して減衰するこ
となく検出処理部５に到達し、電気信号に変換されて増
幅等の処理が行われる。
一方、対物レンズ２を透過して侵入した電磁波は、厚さ
ｔがｎλのシールド板３の開口４の寸法ｄが１／２λ程
度以下に設定されているため、開口４を通過することに
よって約ｎ×30dbの急激な減衰を受ける。したがってシ
ールド板３の厚さｔを適宜選定することによって、セン
サ本体内の検出処理部５に到達する電磁波の強度を十分
に低減させ、検出処理部５への干渉を有効に阻止するこ
とができる。
ｔがｎλのシールド板３の開口４の寸法ｄが１／２λ程
度以下に設定されているため、開口４を通過することに
よって約ｎ×30dbの急激な減衰を受ける。したがってシ
ールド板３の厚さｔを適宜選定することによって、セン
サ本体内の検出処理部５に到達する電磁波の強度を十分
に低減させ、検出処理部５への干渉を有効に阻止するこ
とができる。
次に、シールド板３の開口４の寸法ｄ及びシールド板３
の厚さｔの具体例について説明する。一般に、波長が0.
1mm以上の電磁波を電波とし、それ以下を光と定義して
いる。本発明において、主として侵入の阻止の対象とし
ている電磁波の帯域は、マイクロ波（波長が10mmから10
cmまで）であり、したがって、このマイクロ波の侵入を
阻止するための開口４の寸法ｄは、ｄ＝１／２λ＝（10
mm〜数10cm）／２となる。例えば、波長が10mmのマイク
ロ波の場合は、開口寸法ｄは5mmとなる。一方、シール
ド板３の厚さｔ、すなわち開口４の長さ寸法は、必要と
する減衰量にもよるが、人工衛星搭載用の光学センサで
は、通常ｎ＝１から３程度にとれば、十分と考えられる
ので、厚さｔは、ｔ＝（１〜３）×（10mm〜数10cm）と
なる。例えば、波長10mmのマイクロ波の場合、ｎ＝２と
すると、シールド板３の厚さｔは20mmとなる。
の厚さｔの具体例について説明する。一般に、波長が0.
1mm以上の電磁波を電波とし、それ以下を光と定義して
いる。本発明において、主として侵入の阻止の対象とし
ている電磁波の帯域は、マイクロ波（波長が10mmから10
cmまで）であり、したがって、このマイクロ波の侵入を
阻止するための開口４の寸法ｄは、ｄ＝１／２λ＝（10
mm〜数10cm）／２となる。例えば、波長が10mmのマイク
ロ波の場合は、開口寸法ｄは5mmとなる。一方、シール
ド板３の厚さｔ、すなわち開口４の長さ寸法は、必要と
する減衰量にもよるが、人工衛星搭載用の光学センサで
は、通常ｎ＝１から３程度にとれば、十分と考えられる
ので、厚さｔは、ｔ＝（１〜３）×（10mm〜数10cm）と
なる。例えば、波長10mmのマイクロ波の場合、ｎ＝２と
すると、シールド板３の厚さｔは20mmとなる。
本発明は、マイクロ波以下のサブミリ波（波長1mm以
下）やミリ波（波長数mm）、あるいは短波や長波（波長
数ｍ以上）等の電磁波に対しても、原理的には適用可能
であるが、サブミリ波やミリ波は光と同様な性質を有す
るので、開口が狭くなると回析が発生し、また短波や長
波に対しては、光学センサの光学系の口径はもともと小
さいので、本発明を適用すると開口寸法が大きくなりす
ぎ、いずれも実用的ではない。
下）やミリ波（波長数mm）、あるいは短波や長波（波長
数ｍ以上）等の電磁波に対しても、原理的には適用可能
であるが、サブミリ波やミリ波は光と同様な性質を有す
るので、開口が狭くなると回析が発生し、また短波や長
波に対しては、光学センサの光学系の口径はもともと小
さいので、本発明を適用すると開口寸法が大きくなりす
ぎ、いずれも実用的ではない。
第２図は、第２実施例を適用した光学センサを示す断面
図であり、第１図に示した第１実施例を適用した光学セ
ンサと同一部材には同一符号を付して示している。この
実施例は、対物レンズ２のみでは、入射光信号６を、１
／２λ程度に設定したシールド板３の開口４を通過させ
ることができるように絞り切れない場合に、対処できる
ようにしたものである。すなわち、対物レンズ２の後方
に集束レンズ７を配置して、入射光信号を更に一段絞り
込み、１／２λ程度としたシールド板３の開口４を通過
できるように構成するものである。
図であり、第１図に示した第１実施例を適用した光学セ
ンサと同一部材には同一符号を付して示している。この
実施例は、対物レンズ２のみでは、入射光信号６を、１
／２λ程度に設定したシールド板３の開口４を通過させ
ることができるように絞り切れない場合に、対処できる
ようにしたものである。すなわち、対物レンズ２の後方
に集束レンズ７を配置して、入射光信号を更に一段絞り
込み、１／２λ程度としたシールド板３の開口４を通過
できるように構成するものである。
またこのように集束レンズ７を配置したとき、シールド
板３の厚さｔを十分に設定できなくなる場合があるが、
このようなときには、図示のように補正レンズ系８を配
置して、集束レンズ７で集束した入射光信号を平行な集
束光に変換してシールド板３の開口４を通過させたの
ち、更に集束させて検出処理部５に入射させるように構
成する。
板３の厚さｔを十分に設定できなくなる場合があるが、
このようなときには、図示のように補正レンズ系８を配
置して、集束レンズ７で集束した入射光信号を平行な集
束光に変換してシールド板３の開口４を通過させたの
ち、更に集束させて検出処理部５に入射させるように構
成する。
このように構成した場合も、入射光信号６は対物レンズ
２及び集束レンズ７で集束され、更に補正レンズ系８を
介してシールド板３の開口４を通過し、検出処理部５に
減衰を伴うことなく入射して検出処理される。
２及び集束レンズ７で集束され、更に補正レンズ系８を
介してシールド板３の開口４を通過し、検出処理部５に
減衰を伴うことなく入射して検出処理される。
一方、光学センサ開口部1aから対物レンズ2,集束レンズ
７を透過して侵入してくる電磁波は、第１実施例と同様
に、シールド板３の開口４において通過阻止、又は急激
に減衰され、センサ本体内の検出処理部５への侵入は効
果的に阻止され、干渉が防止される。
７を透過して侵入してくる電磁波は、第１実施例と同様
に、シールド板３の開口４において通過阻止、又は急激
に減衰され、センサ本体内の検出処理部５への侵入は効
果的に阻止され、干渉が防止される。
なおシールド板３の開口４の形状は、円形に限らず方形
など、特に複雑な形状のものでない限り、１／２λ程度
以下の寸法であれば、十分なシールド効果が得られる。
など、特に複雑な形状のものでない限り、１／２λ程度
以下の寸法であれば、十分なシールド効果が得られる。
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれ
ば、センサ本体開口部より入射した光信号は、光学系で
絞り込まれてシールド板開口を通過して、減衰を伴うこ
となく検出処理部に到達して、検出処理することができ
る。一方、センサ本体開口部より侵入する電磁波は、シ
ールド板開口を通過するとき急激に減衰され、センサ内
に到達する強度を十分に低減し、センサ内検出処理部へ
の干渉を有効に防止することができる。
ば、センサ本体開口部より入射した光信号は、光学系で
絞り込まれてシールド板開口を通過して、減衰を伴うこ
となく検出処理部に到達して、検出処理することができ
る。一方、センサ本体開口部より侵入する電磁波は、シ
ールド板開口を通過するとき急激に減衰され、センサ内
に到達する強度を十分に低減し、センサ内検出処理部へ
の干渉を有効に防止することができる。
第１図は、本発明に係る開口部を有する光学センサの電
磁シールド方式の第１実施例を適用した光学センサを示
す断面図、第２図は、同じく第２実施例を適用した光学
センサを示す断面図である。 図において、１は光学センサ本体、1aはセンサ開口部、
２は対物レンズ、３はシールド板、４は開口、５は検出
処理部、６は入射光信号、７は集束レンズ、８は補正レ
ンズ系を示す。
磁シールド方式の第１実施例を適用した光学センサを示
す断面図、第２図は、同じく第２実施例を適用した光学
センサを示す断面図である。 図において、１は光学センサ本体、1aはセンサ開口部、
２は対物レンズ、３はシールド板、４は開口、５は検出
処理部、６は入射光信号、７は集束レンズ、８は補正レ
ンズ系を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】光信号を入射させる開口部をもつ導体から
なるセンサ本体と、該センサ本体内に配置され、侵入を
阻止すべき電磁波の波長の２分の１程度以下の寸法を有
する開口をもつ厚さをｎλ（但しｎは正の整数、λは前
記電磁波の波長）とした導体からなるシールド板と、前
記センサ本体開口部より入射した光信号を前記シールド
板の開口寸法に絞り、該開口を通過させるための光学系
と、前記シールド板開口を通過した光信号を検出して処
理する検出処理部とを備え、光信号は前記シールド板の
開口を通過させて前記検出処理部に到達させ、有害な電
磁波は前記シールド板の開口を通して前記検出処理部に
到達するのを選択的に阻止するようにしたことを特徴と
する開口部を有する光学センサの電磁シールド方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1112116A JPH0670582B2 (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 開口部を有する光学センサの電磁シールド方式 |
| US07/498,064 US5049741A (en) | 1989-05-02 | 1990-03-23 | Electromagnetic wave shielding system for optical sensor having an aperture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1112116A JPH0670582B2 (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 開口部を有する光学センサの電磁シールド方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02291927A JPH02291927A (ja) | 1990-12-03 |
| JPH0670582B2 true JPH0670582B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=14578575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1112116A Expired - Fee Related JPH0670582B2 (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | 開口部を有する光学センサの電磁シールド方式 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5049741A (ja) |
| JP (1) | JPH0670582B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1998023206A1 (en) | 1996-11-29 | 1998-06-04 | Imaging Diagnostic Systems, Inc. | Detector array for use in a laser imaging apparatus |
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| DE19927434A1 (de) * | 1999-06-16 | 2000-12-21 | Valeo Auto Electric Gmbh | Lichtsensor zur Ermittlung der Umgebungshelligkeit |
| WO2012129314A2 (en) * | 2011-03-21 | 2012-09-27 | Trustees Of Boston College | Nanoscale sensors with nanoporous material |
| CN113015421A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-22 | 国网浙江省电力有限公司金华供电公司 | 基于架空线路x射线检测的电磁屏蔽装置及验证方法 |
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