JP2004070168A - デュアルビーム光学装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、レーザビームを発生するレーザダイオード11と、レーザダイオード11から発生したレーザビームが入射される反射防止コーティングを施した凸レンズ12と、凸レンズ12を透過したレーザビームが入射され、透過する主ビーム14と反射によるゴーストビーム15を形成する反射防止コーティングの無い凹レンズ13とを具備することを特徴とするものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は一つの光学系により、遠距離/近距離共用のビーム形成を可能とするデュアルビーム光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来は単焦点レンズ使用による光学系であり、200mの遠距離で必要となる大きさのレーザビームを形成しているため、20mの近距離ではレーザビームの大きさが狭まってしまう欠点があった。このような従来の光学系を用いて、遠距離/近距離共用のレーザビームを形成しようとする場合、両者に応じた焦点レンズを使用した光学系を2種用意する必要があり、光軸調整等の複雑さとコストアップの要因となる欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、遠距離用と近距離用の2つの光学系を並べて使用していた。
【0004】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、一つの光学系により、遠距離/近距離共用のビーム形成を可能とすることにより、光軸調整等が容易になり、且つコストを低下できるデュアルビーム光学装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のデュアルビーム光学装置は、レーザビームを発生するレーザ光源と、前記レーザ光源から発生したレーザビームが入射される反射防止コーティングを施した凸レンズと、前記凸レンズを透過したレーザビームが入射され、透過する主ビームと反射によるゴーストビームを形成する反射防止コーティングの無い凹レンズとを具備することを特徴とするものである。
【0006】
また本発明のデュアルビーム光学装置は、レーザビームを発生するレーザ光源と、前記レーザ光源から発生したレーザビームが入射され、透過する主ビームと反射によるゴーストビームを形成する反射防止コーティングの無い凹レンズと、前記凹レンズで形成された主ビームとゴーストビームを透過する反射防止コーティングを施した凸レンズとを具備することを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
【0008】
図1は本発明の一実施形態例によるデュアルビーム光学装置を示す構成説明図であり、図2は図1のA部を示す拡大図である。図において、11はレーザ光源の一例であるレーザダイオード、12は反射防止コーティングを施した凸レンズ(例えば平凸レンズ)、13は反射防止コーティングの無い(または反射膜を付けた)凹レンズ(例えば平凹レンズ)、14は遠距離用の主レーザビーム(遠距離レーザビーム)、15は近距離用のゴーストレーザビーム(近距離レーザビーム)である。
【0009】
すなわち、レーザ光源となるレーザダイオード11の前面には反射防止コーティングを施した凸レンズ12を配設し、さらに前記凸レンズ12の前方には反射防止コーティングの無い(または反射膜を付けた)凹レンズ13を配設する。
【0010】
レーザダイオード11から発生したレーザビームは反射防止コーティングを施した凸レンズ12に入射する。前記凸レンズ12を透過したレーザビームは反射防止コーティングの無い凹レンズ13に入射する。前記凹レンズ13を透過したレーザビームは遠距離用の主レーザビーム(遠距離レーザビーム)14を形成し、前記凹レンズ13で反射されたレーザビームは近距離用のゴーストレーザビーム(近距離レーザビーム)15を形成する。
【0011】
レーザダイオード11から出たレーザビームは、前記凸レンズ12を1回で透過する。前記凹レンズ13では、1回で透過する主レーザビーム14と、凹レンズ13の表裏で往復反射してから透過するゴーストレーザビーム15が発生する。その他前記凹レンズ13では、さらに反復反射するレーザビームも存在するが、光の強度的に高いものは、前記主レーザビーム14と1往復反射のゴーストレーザビーム15である。
【0012】
前記凹レンズ13の凹面曲率半径の値により、ゴーストレーザビーム15の広がり角を決めることができ、前記凹レンズ13の反射率を変えることにより、主レーザビーム14とゴーストレーザビーム15の光の強度の比率を調整することができる。
【0013】
本実施形態例によるデュアルビーム光学装置は、レーザビーム光路に反射防止コーティングの無い(または反射膜を付けた)凹レンズ13を入れ、透過する主レーザビーム14と反射によるゴーストレーザビーム15の2つのレーザビームを形成することにより、主レーザビーム14を遠距離用レーザビーム、ゴーストレーザビーム15を近距離用レーザビームとするものである。
【0014】
したがって、凸レンズ12と凹レンズ13の2枚のレンズの作用により、レーザビーム幅の狭い照準用レーザビーム及びレーザビーム幅の広い敵味方識別レーザビームを形成することができる。そのため、照準用レーザ光学系及び敵味方識別用レーザ波長を同一帯(照準用レーザ波長のみ使用)とし、且つ光学系を一つに集約することで従来必要であった2つの送信器を一つの送信器に集約することができる。
【0015】
図3は本発明の実施形態例に係る試作器によるビームパターン例を示す特性図であり、(a)は縦方向平面パターン(受光側感度10μW)、(b)は横方向平面パターン(受光側感度10μW)である。表中のポイント(黒四角)は指定距離でのビーム幅(縦及び横)の大きさを示す。(例:指定距離20mでビーム幅(縦)±0.30m)。
【0016】
図4は本発明の実施形態例に係る試作器によるビームパターン例を示す特性図であり、(a)は縦方向平面パターン(受光側感度20μW)、(b)は横方向平面パターン(受光側感度20μW)である。表中のポイント(黒四角)は指定距離でのビーム幅(縦及び横)の大きさを示す。(例:指定距離20mでビーム幅(縦)±0.20m)。
【0017】
図5は本発明の他の実施形態例によるデュアルビーム光学装置を示す構成説明図であり、図1のデュアルビーム光学装置のレーザダイオードに対する凸レンズと凹レンズの位置を逆にしたデュアルフォーカス形成方法で所定の曲率半径によりデュアルビームを形成したものである。図において、11′はレーザ光源の一例であるレーザダイオード、12′は反射防止コーティングを施した凸レンズ(例えば平凸レンズ)、13′は反射防止コーティングの無い(または反射膜を付けた)凹レンズ(例えば平凹レンズ)、14′は遠距離用の主レーザビーム(遠距離レーザビーム)、15′は近距離用のゴーストレーザビーム(近距離レーザビーム)であり、A′は拡大図の拡大部分である。
【0018】
すなわち、レーザ光源となるレーザダイオード11′の前面には反射防止コーティングの無い(または反射膜を付けた)凹レンズ13′を配設し、さらに前記凹レンズ13′の前方には反射防止コーティングを施した凸レンズ12′を配設する。
【0019】
レーザダイオード11′から発生したレーザビームは反射防止コーティングの無い凹レンズ13′に入射する。前記凹レンズ13′を透過したレーザビームは遠距離用の主レーザビーム(遠距離レーザビーム)14′を形成し、前記凹レンズ13′で反射されて透過したレーザビームは近距離用のゴーストレーザビーム(近距離レーザビーム)15′を形成する。前記凹レンズ13′で形成された主レーザビーム14′とゴーストレーザビーム15′は反射防止コーティングを施した凸レンズ12′を透過する。
【0020】
尚、本発明の各実施形態例に係るデュアルビーム光学装置は、近距離戦闘訓練のため、近距離でも広いレーザパターンを必要とする例えばBATRA系のプロジェクタに使用される。
【0021】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、一つの光学系により、近距離用レーザビームと遠距離用レーザビームの二つのレーザビームが形成でき、部品点数等の削減による経済性の改善、構造の単純化による光学系調整の簡素化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態例によるデュアルビーム光学装置を示す構成説明図である。
【図2】図1のA部を示す拡大図である。
【図3】本発明の実施形態例に係る試作器によるビームパターン例を示す特性図であり、(a)は縦方向平面パターン(受光側感度10μW)、(b)は横方向平面パターン(受光側感度10μW)である。
【図4】本発明の実施形態例に係る試作器によるビームパターン例を示す特性図であり、(a)は縦方向平面パターン(受光側感度20μW)、(b)は横方向平面パターン(受光側感度20μW)である。
【図5】本発明の他の実施形態例によるデュアルビーム光学装置を示す構成説明図である。
【符号の説明】
11 レーザダイオード
12 凸レンズ
13 凹レンズ
14 主レーザビーム
15 ゴーストレーザビーム
Claims (2)
- レーザビームを発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源から発生したレーザビームが入射される反射防止コーティングを施した凸レンズと、
前記凸レンズを透過したレーザビームが入射され、透過する主ビームと反射によるゴーストビームを形成する反射防止コーティングの無い凹レンズと
を具備することを特徴とするデュアルビーム光学装置。 - レーザビームを発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源から発生したレーザビームが入射され、透過する主ビームと反射によるゴーストビームを形成する反射防止コーティングの無い凹レンズと、
前記凹レンズで形成された主ビームとゴーストビームを透過する反射防止コーティングを施した凸レンズと
を具備することを特徴とするデュアルビーム光学装置。
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JP3981608B2 JP3981608B2 (ja) | 2007-09-26 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009169095A (ja) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Toshiba Denpa Products Kk | 遠近両用レーザ光学装置 |
JP2010519499A (ja) * | 2007-02-20 | 2010-06-03 | ウェイヴストリーム コーポレイション | 積極的拒絶装置用エネルギー集束システム |
-
2002
- 2002-08-08 JP JP2002231892A patent/JP3981608B2/ja not_active Expired - Fee Related
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