(57)【要約】【課題】首振動作によって画像取得方向を調整可能な首振光学系を覆う光波ドームによって、首振光学系の首振方向によって異なる歪みが透過光に生じる場合がある。首振方向に応じて透過光への影響を光学的に補正する補正光学系を有する観察装置を提供する。【解決手段】平行光として光波ドームの外部から入射する入射光が透過して平行性を失った透過光を、首振光学系に入射する前に首振方向に平行な平行光に補正する補正光学系を設ける。この補正光学系による補正の特性は、首振方向に応じて異なる。【選択図】図３
2015197502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像取得方向を首振動作によって調整可能な首振光学系と、
前記首振光学系を覆い、画像取得の検知対象に含まれる波長帯を透過し、かつ、前記首振光学系の首振方向および前記首振り方向との交点における表面の垂線方向がなす角度が前記首振方向によって異なる曲面形状を有する光波ドームと、
前記首振方向に平行な平行光として外部から入射する入射光線が前記光波ドームを透過して前記曲面形状によって平行性を失った透過光線を、前記首振光学系に入射する前に前記首振方向に平行な平行光に補正する補正光学系と
を具備する
画像取得装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像取得装置において、
前記補正光学系は、
前記首振光学系の首振方向に連動して前記補正を調整可能なレンズシフト方式光学系
を具備する
画像取得装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像取得装置において、
前記補正光学系は、
前記首振方向に連動して前記補正を調整可能なバリアングルプリズム
を具備する
画像取得装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の画像取得装置において、
前記首振方向に応じて前記補正光学系を制御する制御部
をさらに具備する
画像取得装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像取得装置において、
前記補正光学系は、前記光波ドームに対して固定されている
画像取得装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の画像取得装置において、
前記透過光線は、前記首振方向に応じて、前記補正光学系の中の異なる位置を通る
画像取得装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の画像取得装置において、
前記光波ドームの形状は、所定の円弧を所定の軸を中心に回転して得られるオジャイブ形状を含む
画像取得装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の画像取得装置において、
前記光波ドームの形状は、所定の円弧を所定の軸を中心に回転して得られるオジャイブ形状の一部である曲面を含む
画像取得装置。
【請求項９】
請求項７に記載の画像取得装置と、
前記画像取得装置が画像を取得した結果に基づいて、進行方向を決定するオートパイロット装置と、
前記オートパイロット装置が決定した結果に基づいて、前記進行方向を制御する操舵装置と
を具備する
飛しょう体。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像取得装置
を具備する
移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得装置と、この画像取得装置を含む飛しょう体または移動体に関し、例えば、画像を取得する方向を変更可能な画像取得装置と、この画像取得装置を含む飛しょう体または移動体に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
首振光学系を収容する筐体の形状を任意に設計したい場合がある。例えば、飛しょう体の場合には、目標の画像を光学的に取得する首振光学系を、その先端部分に設ける場合がある。このとき、飛しょう体の先端部分には、首振光学系を保護し、かつ、首振光学系で受光したい帯域の光を透過する素材で形成された光波ドームが設けられる。このような光波ドームは、光学および航空力学の両方の観点から、その形状を設計することが望ましい。
【０００３】
光学の観点からは、光波ドームの形状には、外部から入射する光が光波ドームを透過して出射するまでの間に、この光に対してなるべく影響を与えない特性が求められる。したがって、この首振光学系が光波ドームの内側から外側の画像を取得し、画像を取得する視野の方向を変更するために首振動作を行う場合には、首振方向に依存する光波ドームの屈折角の違いを最小化する目的で、光波ドームの形状を球面の一部からなる曲面とする手法が知られている。ここで、首振方向とは、この首振動作によって定まる首振り光学系の光軸の方向を意味する。すなわち、この球面の中心点と、首振光学系の首振動作の中心点とを一致させることで、首振光学系がどの方向から画像を取得しても、光波ドームからは同じ光学特性を有することになり、その結果、首振光学系が光波ドームから受ける光学的な影響が抑制される。
【０００４】
その一方で、航空力学の観点からは、飛しょう体の先端部分は、前述の球面の一部からなる曲面形状よりも、いわゆるオジャイブの形状の方が有利である。図１Ａは、オジャイブ形状の一例を示す図である。図１Ｂは、オジャイブ形状の定義の一例を示す図である。図１Ａおよび図１Ｂに示した例では、オジャイブ形状１０は、所定の円弧１２を、この円弧１２が属する円の中心１３を通らない直線を回転軸１１の周囲を回転させて得られる回転体として定義され得る。
【０００５】
光波ドームがオジャイブ形状であった場合には、球面またはその一部の曲面の場合とは異なり、光が光波ドームのどこに入射するかによって、この光が光波ドームを透過する際の屈折角度が異なる。このことについて、その一例を示す図を用いて説明する。
【０００６】
図１Ｃは、オジャイブ形状の光波ドームの光学的特性の一例を示す図である。図１Ｃでは、一部を抜き出した光波ドーム２０と、第１の入射光３０と、第１の透過光４０と、第２の入射光５０と、第２の透過光６０とを示している。光波ドーム２０は、外側表面２１と、内側表面２２とを有している。第１の入射光３０は、第１の入射光線３１と、第２の入射光線３２と、第３の入射光線３３とを含んでいる。第１の透過光４０は、第１の透過光線４１と、第２の透過光線４２と、第３の透過光線４３とを有している。第２の入射光５０は、第４の入射光線５１と、第５の入射光線５２と、第６の入射光線５３とを含んでいる。第２の透過光６０は、第４の透過光線６１と、第５の透過光線６２と、第６の透過光線６３とを有している。
【０００７】
光波ドーム２０は、いわゆるオジャイブ形状を有しており、このオジャイブ形状の回転軸１１の方向を、以下、基準方向として用いる。平行光である第１の入射光３０において、第１の入射光線３１〜第３の入射光線３３は互いに平行であり、基準方向に対して角度θ２を成している。第１の入射光３０が光波ドーム２０にその外側から入射すると、外側表面２１で屈折し、さらに内側表面２２でも屈折し、第１の透過光４０として光波ドーム２０の内側に届く。このとき、第１の透過光４０において、第１の透過光線４１〜第３の透過光線４３は互いに平行ではなくなっており、すなわち平行性を失っている。図１Ｃに示した例では、基準方向に対して、第１の透過光線４１は角度θ２＋ｆを成し、第２の透過光線４２は角度θ２＋ｅを成し、第３の透過光線４３は角度θ２＋ｄを成している。ここで、角度ｄ、ｅ、ｆは一般的にそれぞれ異なる。
【０００８】
同様に、平行光である第２の入射光５０において、第４の入射光線５１〜第６の入射光線５３は互いに平行であり、基準方向に対して角度θ１を成している。第２の入射光５０が光波ドーム２０にその外側から入射すると、外側表面２１で屈折し、さらに内側表面２２でも屈折し、第２の透過光６０として光波ドーム２０の内側に届く。このとき、第２の透過光６０において、第４の透過光線６１〜第６の透過光線６３は互いに平行ではなくなっており、やはり平行性を失っている。図１Ｃに示した例では、基準方向に対して、第４の透過光線６１は角度θ１＋ｃを成し、第５の透過光線６２は角度θ１＋ｂを成し、第６の透過光線６３は角度θ１＋ａを成している。ここで、角度ａ、ｂ、ｃは一般的にそれぞれ異なる。
【０００９】
このように、球面やその一部からなる曲面とは違って、光学的な対称性が不十分な形状を有する光波ドーム２０を透過する際には、種々の屈折現象により、入射光線が平行でもその透過光線に平行ではない歪みが生じたり、光波ドーム２０を透過する場所によってこの歪みが異なったりする。また、首振光学系が首振動作を行った結果として実際に取得される画像の方向や範囲を総称して「画像取得方向」と呼ぶとき、この画像取得方向が、光波ドーム２０による影響で、本来所望する画像取得方向に合わせて調整された首振方向とは異なる場合もある。
【００１０】
図１Ｄは、オジャイブ形状の光波ドームを用いた画像取得装置の構成例を示す図である。図１Ｄに示した画像取得装置１１０は、首振光学系１２０と、光波ドーム１４０とを有している。首振光学系１２０の首振方向１３０は、首振光学系１２０の光軸上にある。
【００１１】
首振光学系１２０は、所定の起点を中心に首振動作を行うことが出来、例えば、図１Ｄに示した首振光学系１２１や、首振光学系１２２などの位置に移動することが出来る。首振光学系１２１の位置において、その首振方向１３１は首振光学系１２１の光軸上にあり、首振光学系１２２の位置において、その首振方向１３２は首振光学系１２２の光軸上にある。
【００１２】
しかしながら、オジャイブ形状の光波ドーム１４０を通過する際に、図１Ｃを用いて説明したような屈折現象によって、首振方向から入射する光からは平行性が失われ、首振光学系に届く光景には歪みなどが発生してしまう。さらに、図１Ｃを用いて説明したとおり、首振方向によって屈折現象の度合いが異なり、したがって歪みの特性も異なる。言い換えれば、歪みの特性が異なる原因の一つは、オジャイブ形状などの曲面形状を有する光波ドームを透過することによって、首振光学系の首振方向と、首振方向との交点における光波ドーム表面の垂線方向とがなす角度が、この首振方向によって異なることにある。
【００１３】
このように、首振光学系を収容する筐体の形状が光学的に十分な対称性を有さない場合は、首振光学系の首振角度に応じて発生する像歪みを補正する補正光学系が要求される。ここで、首振角度は、光軸と、所定の基準方向との間に成す角度として定義可能である。
【００１４】
上記に関連して、特許文献１には、光学装置に係る記載が開示されている。特許文献１に記載の光学装置は、撮影光学系と、像振れ補正手段と、振動検出手段と、信号生成手段と、制御手段とを有する。ここで、撮影光学系は、画角が可変である。像振れ補正手段は、振動に伴う像振れを補正する。振動検出手段は、振動を検出する。信号生成手段は、振動検出手段からの出力に基づいて振れ信号を生成する。制御手段は、振れ信号に基づいて像振れ補正手段を制御する。制御手段は、撮影光学系の画角および像振れ信号の値に応じて信号生成手段の特性を変更する。
【００１５】
しかしながら、特許文献１に記載の像振れ補正手段は、撮影光学系の微小な振動に伴う像振れを補正するものであって、撮影光学系の光軸方向の変化に応じた像歪みを補正するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００５−１７３１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
光束内の光線がすべて平行である光束（平行光）が曲面の光波ドームを通過した際、各光線の屈折角は微小に異なり、平行光でなくなる。その屈折角のバラつきが、首振光学系の首振り方向によって異なる場合でも、その影響を光学的に補正する補正光学系を有する画像取得装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１９】
一実施の形態によれば、画像取得装置（２１０など）は、首振光学系（２２０など）と、光波ドーム（２４０など）と、補正光学系（２５０など）とを具備する。ここで、首振光学系（２２０など）は、首振方向（２３０〜２３２など）を所定の範囲内で首振動作が可能である。光波ドーム（２４０など）は、首振光学系（２２０など）を覆い、かつ、この範囲を光が透過する。補正光学系（２５０など）は、外部から入射した平行光（３０など）が前記光波ドーム（２４０など）を透過する際に、前記光波ドーム形状が理由で平行光でなくなる状態を、前記首振光学系（２２０など）に光が入射する前に補正する。補正光学系は、首振光学系（２２０など）の首振方向に応じて補正を行う。
【発明の効果】
【００２０】
前記一実施の形態によれば、光波ドームの屈折角が入射光の光軸方向によって異なっていても、光波ドームを透過した透過光が首振光学系に入射する前に、光軸の差を適宜に補正することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】図１Ａは、オジャイブ形状の一例を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、オジャイブ形状の定義の一例を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、オジャイブ形状の光波ドームの光学的特性の一例を示す図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、オジャイブ形状の光波ドームを用いた画像取得装置の構成例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本願の第１の実施形態による飛しょう体の構成例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本願の第１の実施形態による画像取得装置の構成例を示す部分透視図である。
【図３】図３は、本願の第２の実施形態による画像取得装置の構成例を示す部分透視図である。
【図４】図４は、本願の第３の実施形態による画像取得装置の構成例を示す部分透視図である。
【図５】図５は、本願の第４の実施形態による画像取得装置の構成例を示す部分透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付図面を参照して、本発明による画像取得装置を実施するための形態を以下に説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図２Ａは、本願の第１の実施形態による飛しょう体２００の構成例を示す図である。図２Ａに示した飛しょう体２００は、その先端部分に画像取得装置２１０を有しており、さらにオートパイロット装置２０２と、操舵装置２０３と、推進装置２０４とを有している。ここで、画像取得装置２１０は、例えば、赤外線シーカである。また、図２Ａに示した飛しょう体２００には、その中心に機軸２０１が設定されている。
【００２４】
図２Ａに示した構成要素の基本的な動作について説明する。画像取得装置２１０は、主に前方の画像を取得し、目標が位置する方向を光学的に捉え、この画像取得の結果を表す信号を出力する。オートパイロット装置２０２は、画像取得装置２１０から出力される信号に応じて、飛しょう体２００の進行方向を決定し、この決定の結果を表す信号を出力する。操舵装置２０３は、オートパイロット装置２０２から出力される信号に応じて、飛しょう体２００の舵翼などを制御することで、飛しょう体２００の進行方向を制御する。推進装置２０４は、飛しょう体２００に推力を生み出す。
【００２５】
図２Ｂは、本願の第１の実施形態による画像取得装置２１０の構成例を示す部分透視図である。図２Ｂに示した画像取得装置２１０は、首振光学系２２０と、光波ドーム２４０と、補正光学系２５０とを有している。
【００２６】
首振光学系２２０は、一例として、外部からの入射光を受光素子まで導く光学系と、光学系の光軸方向を適宜に調整する首振機構とを有する。
【００２７】
この光学系は、例えば、凸レンズ、凹レンズ、反射鏡、プリズム、フィルタなどの光学素子を組み合わせて構成されても良い。
【００２８】
図２Ｂに示した例では、首振光学系２２０の首振機構は、光学系２２０の光軸方向を調整するために、電気的に制御されたモーターなどによって光学系２２０を動かして、その位置および方向を調整する。この調整には、所定の支点を中心として光学系を全体的に傾ける動作が含まれていても良い。この支点は、複数の回転軸の交点として仮想的に定義されても良いし、仮想的な支点は首振光学系２２０の内部に配置されていても良い。
【００２９】
図２Ｂに示した首振光学系２２１および首振光学系２２２は、首振光学系２２０が首振動作を行った場合の第１位置および第２位置をそれぞれ示している。首振光学系２２０の位置における首振方向２３０は、首振光学系２２０の光軸上にある。首振光学系２２１の位置における首振方向２３１は、首振光学系２２１の光軸上にある。首振光学系２２２の位置における首振方向２３２は、首振光学系２２２の光軸上にある。
【００３０】
なお、首振光学系２２０の首振方向は、図２Ｂに示した矢印方向に限らず、図の平面に垂直な方向にもあわせた立体角の所定の範囲内で首振動作が可能である。
【００３１】
光波ドーム２４０は、図１Ａ〜図１Ｃを用いて説明したような、いわゆるオジャイブ形状を有しており、その光学特性は光が透過する部位および方向によって不均一である。光波ドーム２４０のオジャイブ形状は、回転体としての回転軸が定義可能であるが、図２Ａおよび図２Ｂに示した例では、図２Ａに示した光波ドーム２４０の回転軸は、図２Ａに示した飛しょう体２００の機軸２０１に一致しており、かつ、図２Ｂに示した首振方向２３０にも一致している。以降、この方向または軸を基準方向または基準軸と呼ぶが、以上の一致はあくまでも一例にすぎず、本発明を限定するものではない。この例では、以降、首振光学系の首振方向と、基準方向との間の角度を、首振光学系の首振角度と呼ぶ。
【００３２】
光波ドーム２４０を構成する材質としては、首振光学系が受光する光の帯域を透過する特性を有するものが望ましい。一例として、首振光学系が赤外線を受光する場合は、光波ドーム２４０の材質として、サファイア（ＡｌＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）などが使用可能である。
【００３３】
補正光学系２５０は、光波ドーム２４０と、首振光学系２２０との間に配置されており、光波ドーム２４０に対して固定されている。図１Ｃを用いて説明したように、オジャイブ形状の光波ドーム２４０を透過する際に、平行な入射光が収束する傾向にあるので、図２Ｂでは補正光学系２５０を代表して、入射光を拡散する凹レンズを描いているが、これはあくまでも一例に過ぎない。補正光学系２５０は、凹レンズ以外の光学素子を用いて構成しても良いし、複数の光学素子を組み合わせて構成しても良い。
【００３４】
首振り方向に平行な平行光として外部から入射した入射光線（３０、５０など）が光波ドーム（２４０など）を透過した透過光線（４０、６０など）は、光波ドームの形状が理由で平行性を失ってしまう。補正光学系２５０は、この透過光線（４０、６０など）を、前記首振光学系（２２０など）に入射する前に、首振方向に平行な平行光に補正する。当然ながら、補正光学系２５０による補正は、その方向や量などの特性が、首振光学系（２２０など）の首振方向に応じて異なるので、この補正の調整は首振方向などに連動して適宜に行っても良い。
【００３５】
このとき、図２Ｂに示したように、首振光学系２２０〜２２２の首振角度に応じて、すなわち首振光学系２２０〜２２２の首振方向２３０〜２３２に応じて、首振光学系２２０〜２２２へ入射する入射光が補正光学系２５０を透過する部位が異なる。より具体的には、首振光学系２２０の位置で首振方向２３０の画像を取得する際は、補正光学系２５０の中心部分が使用されるのに対して、首振光学系２２１または２２２の位置で首振方向２３１または２３２の画像を取得する際は、補正光学系２５０の端部が使用される。
【００３６】
このことは、異なる首振角度に応じて、補正光学系２５０の異なる部位を光路として使用可能であることを示しており、したがって、補正光学系２５０の形状および固定位置を、光波ドーム２４０の形状に応じて適宜に設計することによって、首振光学系２２０の首振角度に応じて補正光学系２５０が適切な補正を行うことが可能であることを示している。その結果、首振光学系２２０が取得する画像に、首振角度によって屈折角が異なる光波ドーム２４０に起因する歪みが発生することを抑制することが可能となる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図３は、本願の第２の実施形態による画像取得装置の構成例を示す部分透視図である。図３に示した画像取得装置３１０は、図２Ｂに示した画像取得装置２１０に以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、図２Ｂに示した補正光学系２５０を、図３に示した補正光学系３５０〜３５２に置き換え、補正量計算部３６０を追加する。
【００３８】
その他の構成要素については、以下のような対応関係がある。すなわち、図３に示した首振光学系３２０〜３２２は、図２Ｂに示した首振光学系２２０〜２２２にそれぞれ対応する。図３に示した首振方向３３０〜３３２は、図２Ｂに示した首振方向２３０〜２３２にそれぞれ対応する。図３に示した光波ドーム３４０は、図２Ｂに示した光波ドーム２４０に対応する。これらの対応関係に含まれる構成要素については、図２Ｂに示した第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００３９】
図３に示した画像取得装置３１０では、補正光学系３５０の位置および光軸方向が、首振光学系３２０の首振動作に連動して自動的に調整される。言い換えれば、補正光学系３５０の位置および光軸方向は、首振光学系３２０の首振角度に応じて自動的に調整される。
【００４０】
この調整は、補正量計算部３６０によって制御される。まず、首振り機構に設けられた角度センサが首振光学系３２０の首振角度を検知して、この値を示す信号を生成して補正量計算部３６０に出力する。次に、補正量計算部３６０は、検知素子の出力信号から首振角度３６１の値を入力し、この値に基づいて補正光学系調整量３６２を計算し、この計算結果を示す信号を生成して補正光学系に出力する。次に、補正光学系３５０は、補正量計算部３６０の出力信号から補正光学系調整量３６２を入力し、この値に基づいて補正光学系の位置および光軸方向を調整する。
【００４１】
なお、首振角度３６１に基づく補正光学系調整量３６２の計算は、一例として、メモリ内に格納したプログラムを演算器に実行させることで行っても良いし、データベース内に格納したテーブルから条件に合う数値を読み取ることで行っても良い。
【００４２】
図３に示した補正光学系３５０は、図２Ｂに示した補正光学系２５０の場合と同様の理由から凹レンズとして描かれているが、これもあくまで一例にすぎず、補正光学系３５０は凹レンズ以外の光学素子を用いて構成しても良いし、複数の光学素子を組み合わせて構成しても良い。
【００４３】
補正光学系３５０が複数の光学素子の組み合わせによる構成である場合は、これらの光学素子同士の位置関係も、補正量計算部３６０による制御の対象になり得る。言い換えれば、補正光学系調整量３６２には、補正光学系３５０を構成する複数の光学素子同士の位置関係に係る制御量が含まれても良い。
【００４４】
このように動作することで、図３に示した本願の第２の実施形態による画像取得装置でも、図２Ｂに示した本願の第１の実施形態の場合と同様の補正効果が得られる。加えて、本願の第１の実施形態では補正光学系２５０が首振光学系２２０の首振動作の範囲を制限していたのに対して、本願の第２の実施形態ではこのような制限がないので、首振光学系の首振動作に自由度が増し、また画像取得装置３１０の小型化も可能となる。
【００４５】
図３に示した本願の第２の実施形態による画像取得装置のその他の構成要素の動作については、図２Ｂに示した本願の第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００４６】
（第３の実施形態）
図４は、本願の第３の実施形態による画像取得装置の構成例を示す部分透視図である。図４に示した画像取得装置４１０は、図３に示した本願の第２の実施形態による画像取得装置３１０に、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、図３に示した補正光学系３５０〜３５２および補正量計算部３６０を、図４に示した補正光学系４５０〜４５２および補正量計算部４６０に、それぞれ置き換える。
【００４７】
その他の構成要素については、以下のような対応関係がある。すなわち、図４に示した首振光学系４２０〜４２２は、図３に示した首振光学系３２０〜３２２にそれぞれ対応する。図４に示した首振方向４３０〜４３２は、図３に示した首振方向３３０〜３３２にそれぞれ対応する。図４に示した光波ドーム４４０は、図３に示した光波ドーム３４０に対応する。これらの対応関係に含まれる構成要素については、図３に示した第２の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００４８】
図４に示した本願の第３の実施形態による画像取得装置４１０では、補正光学系４５０として、いわゆるバリアングルプリズムを含む光学系を用いる。バリアングルプリズムとは、頂角が調整可能なプリズムであって、例えば、蛇腹などで接続した２枚のレンズの間に、これらのレンズと同じ屈折率を有する液体を挟み込み、２枚のレンズが成す角度を調整可能に構成されている。このようなバリアングルプリズムを用いることによって、本実施形態の画像取得装置４１０では、補正光学系４５０の補正動作にさらなる自由度が加わっている。
【００４９】
したがって、図４に示した画像取得装置４１０では、補正量計算部４６０による制御の対象として、補正光学系４５０の位置および光軸方向に加えて、バリアングルプリズムの頂角が含まれる。補正量計算部４６０のその他の構成及び動作については、第３の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００５０】
このように動作することで、図４に示した本願の第３の実施形態による画像取得装置でも、図２Ｂに示した本願の第１の実施形態の場合と同様の補正効果が得られる。
【００５１】
図４に示した本願の第３の実施形態による画像取得装置のその他の構成要素の動作については、図３に示した本願の第２の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００５２】
（第４の実施形態）
図５は、本願の第４の実施形態による画像取得装置の構成例を示す部分透視図である。本実施形態では、本願の第１〜第３の実施形態で前提としていた飛しょう体２００ではなく、航空機などの移動体５００の表面に設けられる画像取得装置５１０について説明する。
【００５３】
図５に示した画像取得装置５１０は、首振光学系５２０と、光波ドーム５４０と、補正光学系５５０と、補正量計算部５６０とを有している。
【００５４】
本実施形態による光波ドーム５４０は、移動体５００の表面などに設ける関係で、本願の第１〜第３の実施形態による光波ドーム２４０、３４０または４４０から曲面の一部を切り取ったかのような形状を有している。したがって、光波ドーム５４０の形状は、厳密な意味ではいわゆるオジャイブ形状とは異なり、回転体としての回転軸が定義され得ない場合がある。このような場合では、首振光学系の首振角度を定義する基準方向として、移動体５００の機軸で代用しても良い。
【００５５】
本実施形態では、光波ドーム５４０の形状が第１〜第３の実施形態の場合とは異なるため、首振光学系５２０の首振方向５３０〜５３１が取り得る範囲が第１〜第３の実施形態の場合よりも狭められている。それでも、本実施形態による画像取得装置５１０のその他の構成および動作は、第１〜第３の実施形態の場合と同様であり、各構成要素には以下のような対応関係がある。
【００５６】
図５に示した首振光学系５２０〜５２１は、図３に示した首振光学系３２０〜３２１にそれぞれ対応する。図５に示した首振方向５３０〜５３１は、図３に示した首振方向３３０〜３３１にそれぞれ対応する。図５に示した補正量計算部５６０は、図３に示した補正量計算部３６０に対応する。これらの対応関係に含まれる構成要素については、図３に示した第２の実施形態の場合と同様であるので、それらの構成および動作についてさらなる詳細な説明を省略する。
【００５７】
本実施形態によれば、本願発明による画像取得装置５１０を飛しょう体２００のみならずあらゆる移動体５００、特に高速で移動する航空機の胴体などにも設けることが可能となる。
【００５８】
以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。たとえば、第４の実施形態による画像取得装置５１０に、第１の実施形態による補正光学系２５０や、第３の実施形態による補正光学系４５０を組み合わせても、何ら問題は無い。
【符号の説明】
【００５９】
１０  オジャイブ形状
１１  回転軸
１２  円弧
１３  円弧が属する円の中心
２０  光波ドーム
２１  外側表面
２２  内側表面
３０  入射光
３１〜３３  入射光線
４０  透過光
４１〜４３  透過光線
５０  入射光
５１〜５３  入射光線
６０  透過光
６１〜６３  透過光線
１１０  画像取得装置
１２０〜１２２  首振光学系
１３０〜１３２  首振方向
１４０  光波ドーム
２００  飛しょう体
２０１  機軸
２０２  オートパイロット装置
２０３  操舵装置
２０４  推進装置
２１０  画像取得装置
２２０〜２２２  首振光学系
２３０〜２３２  首振方向
２４０  光波ドーム
２５０  補正光学系
３１０  画像取得装置
３２０〜３２２  首振光学系
３３０〜３３２  首振方向
３４０  光波ドーム
３５０〜３５２  補正光学系
３６０  補正量計算部
３６１  首振角度
３６２  補正光学系調整量
４１０  画像取得装置
４２０〜４２２  首振光学系
４３０〜４３２  首振方向
４４０  光波ドーム
４５０〜４５２  補正光学系
４６０  補正量計算部
４６１  首振角度
４６２  補正光学系調整量
５００  移動体
５１０  画像取得装置
５２０、５２１  首振光学系
５３０、５３１  首振方向
５４０  光波ドーム
５５０、５５１  補正光学系
５６０  補正量計算部
５６１  首振角度
５６２  補正光学系調整量
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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