JP2008191591A

JP2008191591A - レーザ光導光装置

Info

Publication number: JP2008191591A
Application number: JP2007028493A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Arakawa; 顕一荒川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【課題】反射ミラーの数を極力少なくして構成を簡単化し、レーザ光導光装置に組立てるにあたって取扱者による調整を簡易にする。
【解決手段】レーザ光導光装置１０は、アジマス軸ｐを中心に回動可能に設けられた第１の回動体１２と、第１の回動体１７の底部からアジマス軸ｐに沿って入射するレーザ光ａを受け、アジマス軸ｐとほぼ直交する方向に導光し、更に他の方向にレーザ光ａを反射することができるパラレルミラー１３と、このパラレルミラー１３にて反射されたレーザ光ａを受け、第１の回動体１２のエレベーション軸ｅ方向に光反射する第１のミラー１４と、この第１のミラー１４にて反射されたレーザ光ａを導光し、クロスエレベーション軸ｈ方向にレーザ光ａを反射する第２のミラー１５と、エレベーション軸ｅを中心として回動可能に設けられる導光体１６と、第２のミラー１５にて反射したレーザ光ａを受光する微動鏡１８とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、航空機に搭載され、任意の位置に存在する目標を追跡するレーザ光導光装置に係り、特に構成が簡易な且つ取り扱いが容易なレーザ光導光装置に関する。

従来、この種のレーザ光導光装置は、例えば３軸式のジンバル機構を備えたレーザ光導光装置にあっては、各回動部がその回動軸を交差させて配置してあるため、各回動部が回動した際に、各ミラーからレーザ光が外れないように複雑な導光をしなければならない構成になっている。例えば、従来のこの種のレーザ光導光装置として、中心部に設けたジンバル機構の外側へ一旦導光し、そして再びレーザ光をジンバル機構の内側へ導光し、このレーザ光を微動鏡を介して放出する構成のレーザ光導光装置が出現している。（特許文献１参照）。

図５は、従来のレーザ光導光装置の概要を示す斜視図である。

従来のレーザ光導光装置１は、全体のベースを構成する第１のジンバル２上にあって、この第１のジンバル軸ｘを中心としてアジマス方向に回動するように設けられる第１のジンバル２と、この第１のジンバル２の上方より覆うようにドーム状のカバー３が設けられる。

このカバー３内には、第１のジンバル２上にあって、エレベーション方向の第２のジンバル軸ｙ上にあって、橋脚４ａ，４ｂに回動自在に支持される第２のジンバル５と、この第２のジンバル５に、第３のジンバル軸ｚ上にあって、図示しない橋脚に回動自在に支持され、第３のジンバル軸ｚ上にあって回動自在に支持される第３のジンバル６とにより構成される。また、第１のジンバル２には、その第１のジンバル軸ｘに沿って導光孔２ａが設けられる。

橋脚４ｂの底部には、レーザ光ａが通過する導光孔４ｂ１が、橋脚４ｂの上部には、第２のジンバル５の支持軸側に導光孔４ｂ２が設けられる。更に、第３のジンバル６には、第３のジンバル軸ｚを中心とする導光孔６ｂ２が設けられる。

また、第１のジンバル２の導光孔２ａの第１のジンバル軸ｘ上に、第１の反射するミラー８ａが、橋脚４ｂの導光孔４ｂ１の外側に第２の反射するミラー８ｂが、橋脚４ｂの導光孔５ｂ２の外側に第３の反射するミラー８ｃがそれぞれ設けられる。また、第３の反射するミラー８ｃから反射されたレーザ光ａが、橋脚４ｂの導光孔４ｂ２を通過した後、第２のジンバル６内に設けられる３個の反射ミラー８ｄ〜８ｆを介して、第３のジンバル７の導光孔６ｂ２に導かれるようになっている。

従って、第１のジンバル３にて導入したレーザ光ａは、第１の反射するミラー８ａ〜第６の反射するミラー８ｆを順次介して第３のジンバル７に導かれ、図示しない、例えば微動鏡からレーザ光ａが外部に放射されるようになっている。
特開２００６−１０６９１０号公報

従来のレーザ光導光装置１によれば、第１のジンバル２から導入したレーザ光ａが、第１の反射するミラー８ａ〜第６の反射するミラー８ｆまでの間において、反射されながら導光され、第２のジンバル５に導かれるが、反射ミラーを相当数設けねばならないこと。また、個々の反射ミラーの調整に手間取るという欠点があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、この種のレーザ光導光装置において、反射ミラーの数を極力少なくして構成を簡単化する一方、ミラー鏡面の調整をするにあたっても、取扱者による準備および調整を簡易にすることができる構成を採用したレーザ光導光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、アジマス軸を中心に回動可能に設けられた第１の回動体と、前記第１の回動体の底部から前記アジマス軸に沿って入射するレーザ光を受け、前記アジマス軸とほぼ直交する方向に導光し、更に他の方向にレーザ光ａを反射することができるパラレルミラーと、このパラレルミラーにて反射されたレーザ光を受け、第１の回動体のエレベーション軸方向に光反射する第１のミラーと、この第１のミラーにて反射されたレーザ光を導光し、クロスエレベーション軸方向にレーザ光を反射する第２のミラーと、前記エレベーション軸を中心として回動可能に設けられる導光体と、前記第２のミラーにて反射したレーザ光を受光する微動鏡と、を具備したことを特徴とするレーザ光導光装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明によれば、アジマス軸を中心に回動可能に設けられた第１の回動体と、前記第１の回動体の底部から前記アジマス軸に沿って入射するレーザ光を受け、前記アジマス軸とほぼ直交する方向に導光し、更に他の方向にレーザ光ａを反射することができるパラレルミラーと、このパラレルミラーにて反射されたレーザ光を受け、第１の回動体のエレベーション軸方向に光反射する第１のミラーと、この第１のミラーにて反射されたレーザ光を導光し、クロスエレベーション軸方向にレーザ光を反射する第２のミラーと、前記エレベーション軸を中心として回動可能に設けられる導光体と、前記第１の回動体のエレベーション軸とほぼ直交するクロスエレベーション軸を回動中心として設けられた第２の回動体と、この第２の回動体に設けられ、前記第２のミラーにて反射したレーザ光を受光する微動鏡と、を具備したことを特徴とするレーザ光導光装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明によれば、アジマス軸を中心に回動可能に設けられた第１の回動体と、前記第１の回動体の底部から前記アジマス軸に沿って入射するレーザ光を受け、前記アジマス軸とほぼ直交する方向、更に他の方向に導光すると共に、前記第１の回動体のエレベーション軸方向にレーザ光を反射するＬ字型導光体と、前記Ｌ字型導光体から反射されたレーザ光を受け、クロスエレベーション軸方向にレーザ光を反射する第２のミラーと、前記第２のミラーにて反射したレーザ光を受光する微動鏡と、を具備したことを特徴とするレーザ光導光装置を提供する。

本発明によれば、この種のレーザ光導光装置において、反射ミラーの数を極力少なくして構成を簡単化する一方、ミラー鏡面の調整をするにあたっても、取扱者が簡単に行うことができる構成を採用したレーザ光導光装置を提供することができる。

本発明に係るレーザ光導光装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明のレーザ光導光装置の一部を切除して示す斜視図である。図２は、本発明のレーザ光導光装置の導光路の概要を示すレーザ光導光装置の断面図で、図３は、本発明のレーザ光導光装置のダクトの実施例を示す断面図である。

図１に示すレーザ光導光装置１０は、開閉蓋１１（一方の図示）を有し、アジマス軸ｐを中心に回動可能に設けられた第１の回動体１２と、第１の回動体１２の底部からアジマス軸ｐに沿って入射するレーザ光ａを受け、このアジマス軸ｐとほぼ直交する方向に導光し、再びアジマス軸ｐ方向にレーザ光ａを放射することができるパラレルミラー１３と、このパラレルミラー１３から放射されたレーザ光ａを受け、第１の回動体１２のエレベーション軸ｅ方向に光反射する第１のミラー１４と、この第１のミラー１４にて反射されたレーザ光ａを導光し、クロスエレベーション軸ｈ方向にレーザ光ａを反射する第２のミラー１５を備えた導光体１６と、第１の回動体１２のエレベーション軸ｅとほぼ直交するクロスエレベーション軸ｈを回動中心として設けられた第２の回動体１７と、この第２の回動体１７に設けられ、導光体１６の第２のミラー１５にて反射したレーザ光ａを受光する微動鏡１８とを備えている。

開閉蓋１１は、第１の回動体１２に設けられる導光体１６と反対側に設けられる。この開閉蓋１１は、第１のミラー１４を反射面を調整する際に開けられる。

第１の回動体１２は、枠状に形成されたもので、アジマス軸ｐを中心として図示しない駆動部により駆動力を受け回動するようになっている。この第１の回動体１２に設けられる導光体１６は、パラレルミラー１３側から受光したレーザ光ａを第２のミラー１５に導光するようになっている。この導光体１６は、第１のミラー１４にて反射されたレーザ光ａを導入して第２のミラー１５に放射するもので、エレベーション軸ｅを中心として図示しない駆動部により駆動力を受け回動するようになっている。

パラレルミラー１３は、レーザ光導光装置１０を組立てるにあたって、前もって製作しておくもので、図３に示すように、筒本体１３ｃの両端部において、それぞれ開口１３ｃ１および１３ｃ２が設けられている。また、筒本体１３ｃの端部に設けた開口１３ｃ１の近部に、レーザ光ａをほぼ直角に反射させるミラー１９ａが、開口１３ｃ２の近部に、レーザ光ａの方向を元に戻す方向に反射するミラー１９ｂがそれぞれ設けられる。

次に、これらのパラレルミラー１３，第１のミラー１４および第２のミラー１５の取り付け方法について説明する。

先ず、パラレルミラー１３を第１の回動体１２の底部の所定位置に取り付ける。パラレルミラー１３の取り付けにあたって、その一端をアジマス軸ｐと同軸あるいはほぼ同軸上にパラレルミラー１３のミラー１９ａがほぼ４５°の角度になるように位置合わせする。また、他端側は、第１のミラー１４の面に対して、ほぼ９０°に交わる位置にくるように設置する。

次に、導光体１６をエレベーション軸ｅ回りに回動して、導入するレーザ光ａが第２のミラー１５面にて微動鏡１８に対して向かうように設けられる。ここで、第２のミラー１５面にて微動鏡１８に対して向かうようにするにあたって、開閉蓋１１を第１の回動体１２側から開放して、取扱者の手作業によりこの第１のミラー１４を微調整する。この微調整により、レーザ光導光装置１０全体の調整が完了する。

次に、レーザ光導光装置１０の作用について説明する。

図１および図２に示すように、アジマス軸ｐ側から所要のレーザ光ａが導入されると、先ず、パラレルミラー１３にレーザ光ａが導入する。導入したレーザ光ａは、ミラー１９ａに反射されてミラー１９ｂ側に至り、このミラー１９ｂにより更に反射して第１のミラー１４に至る。そして、第１のミラー１４にて反射したレーザ光ａは、導光体１６を介して第２のミラー１５に至り、微動鏡１８に対して放射する。

なお、この微動鏡１８は、レーザ光導光装置１０を搭載した、例えば航空機（図示せず）にあっては、例えば同様空域を飛行する所望の航空機を捕捉するために、微動鏡１８からレーザ光ａを放射することができる。ここで、微動鏡１８から放射するレーザ光ａにより相手航空機を捕捉するにあたっては、微動鏡１８の相手航空機に対する指向性が要求される。

レーザ光導光装置１０によれば、第２の回動体１７がクロスエレベーション軸ｈを中心として回動自在であるので捕捉対象に対して瞬時に照準を合わせることができる。従って、レーザ光導光装置１０は、反射ミラーの数を極力少なくして構成を簡単化する一方、ミラー鏡面の調整をするにあたっても取扱者による準備および調整が簡易であり、取扱者において極めて便利となる。

また、反射ミラーの調整をするにあたっても、第２の回動体１７がクロスエレベーション軸ｈを中心として回動できるので、第２のミラー１５を微調整する際に、この第２のミラー１５を邪魔にならない位置に移動して調整作業に取り掛かることができ甚だ便利となる。特に、第１の回動体１２の外側に設けられる開閉蓋１１は、これを開くことにより取扱者による調整作業が極めて容易になる。

なお、本発明のレーザ光導光装置１０の第２のミラー１５は、一体的に設けることにより、導光体１６のエレベーション軸ｅ方向の調整と合わせて可能となり取扱者にとって第２のミラー１５の調整が行い易い。また、パラレルミラー１３は、この構成に限らず、Ｌ字型導光体２０とすることができる。

図４を参照して、Ｌ字型導光体２０を説明する。図４に示すＬ字型導光体２０は、レーザ光導光装置１０を組立てるにあたって、前もって製作しておくものである。

このＬ字型導光体２０は、Ｌ字型導光体本体２０ａと、その一端に開口２０ａ１が、他端に開口２０ａ２が設けられる。そして、開口２０ａ１に対向したＬ字型導光体本体２０ａ内には、第１のミラー２１ａが、開口２０ａ２に対向したＬ字型導光体本体２０ａ内には、第２のミラー２１ｂがそれぞれ設けられる。また、コーナ部には、第３のミラー２１ｃが設けられる。

この第１のミラー２１ａ〜第３のミラー２１ｃは、図２に示したレーザ光ａの導光と同様の経路を辿って導光するようにしているものである。すなわち、第１のミラー２１ａにより、先ず直角にレーザ光ａを反射させ、またこのレーザ光ａを第２のミラー２１ｂにより元の方位へ導光させる。更に、Ｌ字型導光体２０を第１の回動体１２側に装着した段階で導光体１６の第２のミラー１５にレーザ光ａを放射することができる。

このＬ字型導光体２０を採用した場合には、第１のミラー２１ａ〜第３のミラー２１ｃは、Ｌ字型導光体本体２０ａ内に埋設されているので、各ミラー面間の指向性の調整を予め完了させておくことができ、レーザ光導光装置１０の組み立て時において取扱者により全体のミラー調整をすることができ、取扱者において極めて便利になる。

本発明のレーザ光導光装置の一部を切除して示す斜視図。本発明のレーザ光導光装置の導光路の概要を示すレーザ光導光装置の断面図。本発明のレーザ光導光装置のダクトの実施例を示す縦断面図。本発明のレーザ光導光装置のダクトの他の実施例を示す縦断面図。従来のレーザ光導光装置の概要を示す斜視図。

符号の説明

１０レーザ光導光装置
１１開閉蓋
１２第１の回動体
１３パラレルミラー
１３ｃ筒本体
１３ｃ１，１３ｃ２開口
１４第１のミラー
１５第２のミラー
１６導光体
１７第２の回動体
１８微動鏡
１９ａ，１９ｂミラー
２０Ｌ字型導光体
２０ａＬ字型導光体本体
２０ａ１，２０ａ２開口
２１ａ第１のミラー
２１ｂ第２のミラー
２１ｃ第３のミラー
ａレーザ光
ｅエレベーション軸
ｈクロスエレベーション軸
ｐアジマス軸

Claims

アジマス軸を中心に回動可能に設けられた第１の回動体と、
前記第１の回動体の底部から前記アジマス軸に沿って入射するレーザ光を受け、前記アジマス軸とほぼ直交する方向に導光し、更に他の方向にレーザ光ａを反射することができるパラレルミラーと、
このパラレルミラーにて反射されたレーザ光を受け、第１の回動体のエレベーション軸方向に光反射する第１のミラーと、
この第１のミラーにて反射されたレーザ光を導光し、クロスエレベーション軸方向にレーザ光を反射する第２のミラーと、
前記エレベーション軸を中心として回動可能に設けられる導光体と、
前記第２のミラーにて反射したレーザ光を受光する微動鏡と、を具備したことを特徴とするレーザ光導光装置。
アジマス軸を中心に回動可能に設けられた第１の回動体と、
前記第１の回動体の底部から前記アジマス軸に沿って入射するレーザ光を受け、前記アジマス軸とほぼ直交する方向に導光し、更に他の方向にレーザ光ａを反射することができるパラレルミラーと、
このパラレルミラーにて反射されたレーザ光を受け、第１の回動体のエレベーション軸方向に光反射する第１のミラーと、
この第１のミラーにて反射されたレーザ光を導光し、クロスエレベーション軸方向にレーザ光を反射する第２のミラーと、
前記エレベーション軸を中心として回動可能に設けられる導光体と、
前記第１の回動体のエレベーション軸とほぼ直交するクロスエレベーション軸を回動中心として設けられた第２の回動体と、
この第２の回動体に設けられ、前記第２のミラーにて反射したレーザ光を受光する微動鏡と、を具備したことを特徴とするレーザ光導光装置。
アジマス軸を中心に回動可能に設けられた第１の回動体と、
前記第１の回動体の底部から前記アジマス軸に沿って入射するレーザ光を受け、前記アジマス軸とほぼ直交する方向、更に他の方向に導光すると共に、前記第１の回動体のエレベーション軸方向にレーザ光を反射するＬ字型導光体と、
前記Ｌ字型導光体から放射されたレーザ光を受け、クロスエレベーション軸方向にレーザ光を反射する第２のミラーと、
前記第２のミラーにて反射したレーザ光を受光する微動鏡と、を具備したことを特徴とするレーザ光導光装置。
前記第２のミラーの外側には、開閉蓋を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ光導光装置。
前記第２のミラーは、導光体の端部に調整可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ光導光装置。