コーナーリフレクター
コーナーリフレクタは、互いに直交し、交差する3つの平面反射面からなる反射鏡です。入射波は、3つの直交する面で反射することで、その進行方向を反転します。3つの交差面は、多くの場合三角形（四面体）ですが、正方形の場合もあります。金属製のレーダーコーナーリフレクタは、レーダー装置からの電波を反射するために使用されます。3面ガラスプリズムで作られた光学コーナーリフレクタは、コーナーキューブまたはキューブコーナーと呼ばれ、測量やレーザー測距に使用されます。
原理
入射光線は各面で 1 回ずつ、計 3 回反射され、方向が反転します。[ 1 ] [ 2 ]これを理解するために、角の垂直な辺の対応する 3 つの法線ベクトルが、任意の入射光線[ a、 b、 c ]の方向を表す基底(直交座標系) ( x、y、z ) を形成すると考えることができます。光線が最初の辺 (たとえばx ) から反射すると、光線のx成分aは、 yおよびz成分を変更せずに- aに反転され、方向は[ - a、 b、 c ]になります。同様に、 y辺から反射され、最後にz辺から反射されると、bおよびc成分が反転します。したがって、光線の方向は[ a、 b、 c ]から[− a、 b、 c ] 、 [− a、 − b、 c ] 、 [− a、 − b、 − c ]へと進み、方向の 3 つの要素すべてが正確に反転した状態でコーナーリフレクタから出ていきます。
ルーフミラーは、2つのプリズムを使用して構築される場合はルーフプリズムミラーと呼ばれることもあります[ 3 ]。直角に交わる2つの平らな反射面で構成されており、再帰反射を行いますが、表面法線によって形成される平面（たとえば、法線がそれぞれx軸とy軸である場合はxy平面）でのみ再帰反射を行います。一方、コーナーリフレクタは完全な再帰反射を行います。
レーダーでは
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レーダーコーナーリフレクタは、レーダー装置から放射されたマイクロ波をレーダーアンテナに向けて反射するように設計されています。これにより、レーダー画面上に強い反射像が映し出されます。シンプルなコーナーリフレクタは、互いに90°の角度で接合された3枚の導電性金属板またはスクリーン面で構成され、端同士が接合されて「コーナー」を形成します。これらの面は、前方から到来する電波を入射ビームと平行に反射します。あらゆる方向から到来するレーダー波を反射するコーナーリフレクタを作成するには、8枚のコーナーリフレクタを背中合わせに八面体（ダイヤモンド）状に配置します。反射面は、電波の波長の数倍の大きさでなければなりません。 [ 4 ]
海上航行では、コーナーリフレクタは橋台、ブイ、船舶、特に救命ボートに設置され、船舶のレーダー画面に強く映るようにします。コーナーリフレクタは、海抜少なくとも 4.6 メートル (15 フィート) の高さにある船舶のマストに設置されます (これにより、おおよその最小水平距離は 8 キロメートルまたは 4.5海里になります)。 海洋レーダーは、波長が 2.5～3.75 cm (1～1.5 インチ) のX バンドマイクロ波を使用するため、直径 30 cm (12 インチ) 未満の小型のリフレクタが使用されます。航空機航行では、コーナーリフレクタは地方の滑走路に設置され、航空機のレーダーに表示されるようになります。
滑らかな表面で多重反射する物体は、その物体の物理的な大きさから予想されるよりも大きなレーダー反射波を生成します。この効果は、B-52と同じレーダー断面積を持つ小型デコイミサイル、ADM-20 クエイルに利用されました。
コーナーリフレクターは唯一の効率的なレーダー反射器設計ではありません。他の反射器設計も使用されています。例えば、ADM-141 TALDにはリューネブルクレンズが使用されています。[ 5 ]
光学分野
光学分野において、コーナーリフレクタは通常、入射光線を反対方向に反射させる3枚の鏡または反射プリズム面で構成されています。測量分野では、トータルステーションを用いた長距離電子距離測定のターゲットとして、反射プリズムが広く用いられています。
月面には5つの光学コーナーリフレクタアレイが設置されており、レーザーの飛行時間を観測することで月軌道を従来よりも正確に測定する月レーザー測距実験に使用されています。最大の3つはNASAがアポロ計画の一環として設置し、ソ連はルノホート探査車に2つの小型のものを組み込みました。
自動車や自転車のテールランプは、小さなコーナーリフレクターを多数配置して成形されており、各セクションは様々な角度から視認できるように配置されています。夜間視認性を高める反射塗料には、通常、再帰反射性の球状ビーズが含まれています。微細なコーナーリフレクター構造を持つ薄いプラスチックは、テープや標識、衣服への縫い付けや成形に使用できます。
その他の例
コーナーリフレクタは偶発的に発生することもあります。バルコニー付きの高層ビルは、しばしば偶発的な音響コーナーリフレクタとなり、近くで手拍子などの鋭い音を出す人に 特徴的なエコーを反射します。
参照
- キャッツアイリフレクター – 道路標示に使用される再帰反射安全装置
- LAGEOS – NASAの科学研究衛星
- 月レーザー測距実験 – レーザー光で地球と月の距離を測定
- ステルス技術 – 人員や物資を見えにくくする軍事技術
参考文献
- ^ニューマン、ウィリアム・I. (2019). 『地球科学における連続体力学』ケンブリッジ大学出版局. pp. 6– 7. ISBN 978-0-521-56289-8。
- ^バーンスタイン、マット・A.、フリードマン、ウィリアム・A. (2011). 『方程式を考える：物理科学と工学における数学的直観力を高めるための実践ガイド』ワイリー社、193ページ、ISBN 978-1-118-21064-2。
- ^ 「再帰反射中空ルーフプリズムミラー」 THORLABS 2026年1月22日
{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link) - ^クラウス, ジョン; マルヘフカ, ロナルド (2002). 『あらゆる用途のためのアンテナ』（第3版）. マグロウヒル. p. 365. ISBN 0-07-112240-0。
- ^ “IMI ADM-141 TALD” . www.designation-systems.net。
この記事には、連邦規格1037Cのパブリックドメイン資料が含まれています。一般調達局。2022年1月22日時点のオリジナル記事からのアーカイブ。( MIL-STD-188 をサポート)。- この記事には、米国国防総省の軍事用語および関連用語辞典からのパブリックドメインの資料が組み込まれています。
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