JPH0678941B2 - 角錐ドーム内の迷光防止構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学ドームとしての角錐ドーム内における迷
光の防止構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、光学ドームは、ドームを透過した光からレンズ系
等を用いて外界の画像等を得る必要性から、半球状のも
のが用いられている。第３図は一般に用いられている半
球状ドームの外観図である。図において、（９）は光を
透過する材料で作られた半球状ドームであり、外面及び
内面共半球状に加工しかつ厚みを一定にしてあると共に
各表面は光学研磨してある。

このように、従来の光学ドームは半球状なので、ドーム
自身が凹レンズの機能をもつ。そのため、このドームを
透過した外界からの光を適切なレンズ等を用いて集光す
ることにより、結像することができる。

ところで、半球状ドームを飛翔体に用いる場合、例えば
電波のレドームに用いられているタンジェントオジャイ
ブ形状と比較すると、飛翔時の空気抵抗が大きく飛翔体
の速度低下の原因となる。一方、タンジェントオジャイ
ブ形状のドームでは、いかなるレンズ系を用いても外界
の像を得ることができない。そのため、最近半球状ドー
ムより飛翔時の空気抵抗が少なくかつドームの透過光を
レンズにより結像できる角錐ドームが用いられようとし
ている。

第４図は角錐ドームの外観を示す図であり、（１）は光
の透過材で作られた透過板で、光学的な平行度と面精度
に加工されている。（２）は角錐ドームの頂点の部分を
補強するキャップである。角錐ドームは、角錐状に組み
立てた複数枚（通常は６〜８枚）の透過板（１）とキャ
ップ（２）とから構成されている。

この角錐ドームは、底面の径と底面から頂角までの長さ
を調節することにより、半球状ドームより飛翔時の空気
抵抗を少なくすることができる。そのため、このドーム
を用いることにより、半球状ドームを用いた場合より高
速飛翔及び燃料の節約が可能になる。さらに、半球状ド
ームと角錐ドームとを比べると、前者は半球の形状に切
り出しできる大きさの材料と半球状の精密可能とが必要
であるのに対し、後者はより小量でよい平板の製作とよ
り簡単な平板の精密加工でよい。従って、材料の製作及
び加工の点からみて角錐ドームが安価に製作できる特長
がある。

ところで、ドームを透過した光から画像を得る目的で角
錐ドームを用いる場合、角錐ドーム内で発生する迷光が
問題になる。この迷光は、角錐ドームを構成している透
過板が若干光を反射するために起こるもので、例えば透
過板を通過した光が対向面で反射することにより発生す
る。そのため、画像センサ等による映像から目標物の方
向を定めようとするとき、対向面で反射した迷光を目標
物から直接入射した光と判別する場合があり、実際の目
標物の方向とは異なる方向にその目標物があるかのよう
に受け取る。

従って、角錐ドームを用いる場合、このような迷光の発
生を防止する必要があり、その一つの対策として反射を
起こさないように、反射防止膜のコーティングが検討さ
れている。しかし、この方法では完全に反射を防ぐこと
ができず、強い光に対しては迷光が発生する。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したように、角錐ドームを用いる場合、透過板を透
過した光が例えば対向する透過板で反射することにより
迷光が発生するため、目標物の方向決定が困難になる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされた
もので、簡単な方法で角錐ドーム内の迷光防止構造を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わる角錐ドーム内の迷光防止構造は、複数
枚の光の透過板１を角錐状に組み立ててなる光学ドーム
としての角錐ドームにおいて、前記角錐ドーム内に、該
角錐の中心線から稜の方向に横断面放射状に配設される
とともに外側端面が角錐の稜に密着する第１図（ｂ）に
示される光の遮蔽板４を設けることにより、前記角錐ド
ーム内における迷光8bを減少させたことを特徴とするも
のである。

〔作用〕

この発明における、角錐ドーム内に設ける光の遮蔽板
は、角錐ドームを形成している光の透過板を透過した光
でかつ他の透過板に向かう光を遮断できるため、他の透
過板の内面による反射を防止する効果がある。従って、
角錐ドーム内の迷光を減少することができる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図面に従って説明する。第１
図（ａ）は本発明に係わる角錐ドームの外観図である。
図において、（１）は光の透過材で作られた透過板で、
光学的な平行度と表面精度に加工されている。（２）は
角錐ドームの頂点の部分を補強するキャップ、（３）は
角錐ドームの中心線、（４）は角錐ドーム内に設けた光
の遮蔽板で、光を吸収する材料例えば光の吸収剤を付着
させた金属板で作られており、中心線（３）から角錐の
１稜おきの各稜に密着する構造になっている。第１図
（ｂ）は、遮蔽板（４）の形状の一例を示したものであ
る。

第２図は本発明に係わる角錐ドームの断面図を示してお
り、（４）は光の遮蔽板、（5a）及び（5b）は、角錐ド
ームにおける透過板（１）の相対する面をそれぞれ示し
ている。（６）は集光レンズ系、（７）は撮像素子、
（8a）は外界の目標物のあるＡ方向から角錐ドームに入
射し、透過板（5a）を透過した光のうち、直接レンズ系
（６）を経て撮像素子（７）に入射する直接光、（8b）
は外界の目標物のあるＡ方向から角錐ドームに入射し、
透過板（5a）を透過した光のうち、対向する別の透過板
（5a）で反射した後レンズ系（６）を経て撮像素子
（７）に入射する迷光である。

第２図から明らかなように、直接光（8a）がレンズ系
（６）により撮像素子（７）に結像された場合は、撮像
素子（７）による映像から計測した目標物の方向は、Ａ
方向となり、正しい方向を示す。しかし、迷光（8b）に
より同様な計測を行なうと、あたかもＢ方向から光がく
るように計測され、誤った方向を示す。

ここで、迷光（8b）がどの程度大きいかを実測すると、
例えば光の透過板（１）にMgF₂を用い、頂角40度の８角
錐ドームの場合、中心軸に対して約30度の方向から波長
４μｍ近傍の赤外光が入射すると、迷光（8b）の強度は
直接光（8a）の約３％であった。従って、入射光が強い
場合は、迷光（8b）も検出するため、あたかも入射光と
は反対側10度の方向にも目標物があるかのようになる。
また、この例から分かるように、30度方向にある物体の
反射光が10度の方向から入射するため、たとえば光の発
生源がレンズ系の視野角外にあっても同様な影響を及ぼ
す。

そこで、第２図（ｂ）に示すように角錐ドーム内に光の
遮蔽板（４）を設けると、迷光（8b）は遮蔽板（４）に
より途中で消滅するため、透過板（5b）には到達しな
い。従って、前述したような迷光は発生せず、目標物の
方向計測での誤りを防止できる。

なお、本発明では角錐ドームの全ての面が透過板（１）
で構成されている場合を示したが、２枚以上の透過板
（１）と他の材料による平板とを混合して構成した角錐
ドームでも同様な効果がある。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、角錐ドーム内に遮蔽
板を設けることにより、ドーム内に発生する迷光を減少
することができるので、目標物の方向計測を行なう場
合、迷光に起因する誤りを防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す外観図。第２図は本発
明の一実施例を示す説明図。第３図は従来の半球状ドー
ムの外観図。第４図は角錐ドームの外観図。 （１）…透過板、（４）…遮蔽板、 （8b）…迷光。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚の光の透過板を角錐状に組み立てて
   なる光学ドームとしての角錐ドームにおいて、前記角錐
   ドーム内に、該角錐の中心線から稜の方向に横断面放射
   状に配設されるとともに外側端面が角錐の稜に密着する
   光の遮蔽板を設けることにより、前記角錐ドーム内にお
   ける迷光を減少させたことを特徴とする角錐ドーム内の
   迷光防止構造。