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航空機内光学部材設計用シミュレーション方法

国内特許コード P10A015399
掲載日 2010年4月23日
出願番号 特願2004-036037
公開番号 特開2005-227126
登録番号 特許第4264893号
出願日 平成16年2月13日(2004.2.13)
公開日 平成17年8月25日(2005.8.25)
登録日 平成21年2月27日(2009.2.27)
発明者
  • 原崎 亜紀子
  • 神谷 直浩
出願人
  • 防衛装備庁長官
  • 株式会社島津製作所
発明の名称 航空機内光学部材設計用シミュレーション方法
発明の概要 【課題】 コックピット内でレーザ光から操縦者の目を保護するための光学フィルタを設計する際に、試作を行わずに簡便に視認性の事前評価を行えるようにする。
【解決手段】 設計したフィルタの透過波長特性と、コックピット内環境の想定下で視認対象物からフィルタに入射する光の波長分布特性とから、フィルタ透過後の光の波長分布を算出する(S7)。この波長分布をXYZ表色系の三刺激値に変換し(S8)、さらに表示装置で表示可能なようにRGB三原色分布を示す値に変換する(S9)。この値を用いて表示部の画面上に、操縦者から見た仮想的な視認対象物の画像を再現する(S10)。これによって視認性を評価し、良好な評価結果が得られたならば(S11)試験片の試作へと移行すればよい(S12)。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


航空機においては、測距計やディジグネータなど、他の航空機との距離を測る等の目的でレーザ光を機外に出射するような機器が使用されているものがある。また、航空機に関連した地上又は海上の施設や車両・船舶等においても、飛行中の航空機との距離を測る等の目的で、上記のような機器が使用されているものがある。そのため、航空機のコックピット内に居る操縦者やそのほかの人(以下、これらを総称して操縦者ということとする)は、こうした他の航空機や地上の施設等から到来したレーザ光を身体に受ける可能性がある。周知のように(例えば特許文献1など参照)、或る程度以上の高いエネルギーを持つレーザ光が人間の目に入ると網膜を損傷するおそれがあり、最悪の場合には失明に至ることもある。操縦者の目をこうしたレーザ光から保護するためには、レーザの発振波長光を遮断する光学フィルタが有用であり、こうした光学フィルタを搭載したメガネ、ゴーグル、シールド、バイザーなどを装用するとよい。



従来より、一般的なレーザ用の保護ゴーグルとしては種々のものが知られている(例えば非特許文献1など参照)。しかしながら、特に航空機のコックピットのように各種計器の表示色が非常に重要な情報を持つような用途においては、光学フィルタに厳しい仕様が要求される。何故なら、そうした光学フィルタを装用することによって、計器の表示の視認性が低下すると、操縦に支障をきたしたり、そこまで至らなくとも操縦に際した計器の読み取りミスが起き易くなって操縦者に無用の負担を強いるからである。そのため、この種の光学フィルタは、それを装着した際にも、コックピット内の各種表示機器やコックピット外の外景などの視認性の低下ができるだけ少ないものでなければならない。



そこで、そうした光学フィルタの開発過程では、その使用によってコックピット内の表示機器やコックピット外の外景の色調やコントラストがどのように変化し、それによって視認性がどのように変化するのかを評価することが非常に重要になってくる。この種の光学フィルタについての従来の開発手法は、目的とする光学特性を有する試験片を試作し、それを用いて実地に視認性の評価試験を行うのが一般的である。



しかしながら、こうした従来の手法では、試験片による評価結果が好ましいものでなかった場合に、試験片の再試作を要し、望ましい視認特性が得られるまで同作業を繰り返し行う必要がある。その結果、通常、長期に亘る開発期間と大きな費用が掛かるという問題がある。また、開発の長期化を回避するには、光学特性の異なる複数の試験片を一度に製作するという方法も或る程度有効であるが、多額の費用が必要となることは避けられず、また作製した試験片のいずれも十分な特性が得られないということも起こり得るため、その場合にはやはり試験片の再試作が必要となって開発期間が延びることになる。



【特許文献1】
特開平5-5804号公報(段落0003等)
【非特許文献1】
「汎用レーザゴーグル/保護メガネ」,[Online],ニューポート社,平成16年2月12日検索,インターネット<URL : http://www.newport-japan.co.jp/pdf/0227.pdf>

産業上の利用分野


本発明は、例えば航空機のコックピット内にて操縦者らが目を保護するために装用する光学フィルタ等の光学部材を開発する際に使用される航空機内光学部材設計用シミュレーション方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
航空機のコックピット内に居る操縦者又はそれに相当する人とそれらの人が視認する視認対象物との間に配置される光学部材を設計するために利用される航空機内光学部材設計用シミュレーション方法であって、
a)光学部材の透過又は反射波長特性と、飛行高度に応じた太陽光の波長分布を反映した、視認対象物から該光学部材に入射する光の波長分布特性とに基づき、光学部材を経由した後の前記視認対象物に関する光の波長分布特性を求める特性取得ステップと、
b)前記光学部材を経由した後の視認対象物に関する光の波長分布特性を、人間の視覚特性を考慮してRGB三原色分布に変換する変換ステップと、
c)前記視認対象物の色調の確認が可能であるように前記RGB三原色分布で表現される視認対象物を2次元表示画面上に擬似的に表示する表示ステップと、
を含むことを特徴とする航空機内光学部材設計用シミュレーション方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004036037thum.jpg
出願権利状態 登録
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