[P-CG18] 宇宙・惑星探査の将来計画および関連する機器開発の展望

[PCG18-16] 可視光光学系でのバンドパスフィルターによって生じる迷光の除去と光学系の集光性能

*合田 和司¹、山崎 朝¹、鈴木 雄大¹、吉岡 和夫²、塩谷 圭吾³、杉田 精司⁴ (1.東京大学、2.東京大学大学院新領域創成科学研究科、3.宇宙航空研究開発機構、4.東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻)

小惑星や月面探査ミッションでは、対象天体の表層環境を調べる上で、可視光における地表面の高解像度観測が重要である。
一般的な可視光光学系において、特定の波長帯のみを選択的に透過させるためにバンドパスフィルターがしばしば用いられるが、一方でレンズ・フィルター間やフィルター・検出器間などで反射による迷光が生じる。迷光とは光学系内部での不必要な光の散乱であり、迷光が検出器に入射することで画像の質が低下する。
このような問題の解決策として、光学系の集光性能を劣化させずに迷光成分を光路からずらすためにバンドパスフィルターを2枚用いてそれぞれを別方向に傾ける手法が提案されている(Enya et al. 2021)。
本研究でははやぶさ2探査機に搭載された可視光望遠鏡(ONC)と類似の性能を持つ試作機に、2枚のバンドパスフィルターの設置機構を加え、実際に平行光源を導入して迷光の除去及び光学系の集光性能を評価した。
本試作機ではフィルターの角度、光の入射角、フィルターの配置などのパラメータを変えられるため、様々な条件下で得られたCCDの画像解析によりパラメータと迷光の位置や明るさとの関係を導き、迷光除去のための最適解を決定した。さらに、導入された最適条件でバンドパスフィルターを設置した際の光学系の集光性能を評価した。