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発明の名称 光波妨害装置および光変調器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−78192(P2007−78192A)
公開日 平成19年3月29日(2007.3.29)
出願番号 特願2005−262706(P2005−262706)
出願日 平成17年9月9日(2005.9.9)
代理人 【識別番号】100058479
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦
発明者 深田 晋平
要約 課題
飛翔体への妨害性能を高めた光波妨害装置および光変調器を提供すること。

解決手段
ブレード3を挟んでミラーM1,M2を設置し、ミラーM1,M2を平行移動させることによりブレード3の回転軸とレーザ光の光軸との位置を変化させる。ブレード3の通過部の形状を、回転軸からの距離が離れるに従ってデューティー比が大きくなるように設計する。このような構成により、駆動部4によりミラーM1,M2の位置を変化させることによりレーザ出力光のデューティー比を簡易に変化させることが可能となる。このようにデューティー比を変化させたレーザ光を飛翔体に照射することで、妨害効果をさらに高めることが可能になる。
特許請求の範囲
【請求項1】
到来する飛翔体を検知する飛翔体警戒部と、
前記検知された飛翔体に妨害光を照射する妨害部とを具備し、
前記妨害部は、
レーザ光を生成出力するレーザ光源と、
前記レーザ光を変調して前記妨害光を生成出力する光変調器を備え、
この光変調器は、
前記レーザ光を透過させるレーザ光透過部を備え前記レーザ光の光軸上に配置されるブレードと、
このブレードを回転させるモータと、
前記ブレードの回転軸と前記レーザ光の光軸とを相対的に平行移動させる移動手段とを備え、前記レーザ光透過部は前記回転軸から少なくとも第1及び第2の距離において前記ブレードの回転時における前記レーザ光の透過部分と不透過部分との比率を異ならせる形状であることを特徴とする光波妨害装置。
【請求項2】
前記移動手段は、
前記レーザ光源を移動させることにより前記回転軸に対して前記光軸を移動させることを特徴とする請求項1に記載の光波妨害装置。
【請求項3】
前記移動手段は、
前記モータを移動させることにより前記光軸に対して前記回転軸を移動させることを特徴とする請求項1に記載の光波妨害装置。
【請求項4】
前記レーザ光透過部は前記レーザ光を通過させる孔部であり、
前記ブレードを通過前のレーザ光、および前記ブレードを通過後のレーザ光の少なくとも一方を反射してその向きを変える反射鏡を備え、
前記移動手段は、前記反射鏡を移動させることにより前記回転軸に対して前記光軸を移動させることを特徴とする請求項1に記載の光波妨害装置。
【請求項5】
前記レーザ光透過部は、前記回転軸からの距離の増加に伴い前記ブレードの回転時における前記レーザ光の透過部分と不透過部分との比率を増大させる形状を有することを特徴とする請求項1に記載の光波妨害装置。
【請求項6】
レーザ光源により生成されるレーザ光を変調して飛翔体に照射するための妨害光を生成出力する光変調器であって、
前記レーザ光を透過させるレーザ光透過部を備え前記レーザ光の光軸上に配置されるブレードと、
このブレードを回転させるモータと、
前記ブレードの回転軸と前記レーザ光の光軸とを相対的に平行移動させる移動手段とを備え、前記レーザ光透過部は前記回転軸から少なくとも第1及び第2の距離において前記ブレードの回転時における前記レーザ光の透過部分と不透過部分との比率を異ならせる形状であることを特徴とする光変調器。
【請求項7】
前記移動手段は、
前記レーザ光源を移動させることにより前記回転軸に対して前記光軸を移動させることを特徴とする請求項6に記載の光変調器。
【請求項8】
前記移動手段は、
前記モータを移動させることにより前記光軸に対して前記回転軸を移動させることを特徴とする請求項6に記載の光変調器。
【請求項9】
前記レーザ光透過部は前記レーザ光を通過させる孔部であり、
前記ブレードを通過前のレーザ光、および前記ブレードを通過後のレーザ光の少なくとも一方を反射してその向きを変える反射鏡を備え、
前記移動手段は、前記反射鏡を移動させることにより前記回転軸に対して前記光軸を移動させることを特徴とする請求項6に記載の光変調器。
【請求項10】
前記レーザ光透過部は、前記回転軸からの距離の増加に伴い前記ブレードの回転時における前記レーザ光の透過部分と不透過部分との比率を増大させる形状を有することを特徴とする請求項6に記載の光変調器。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、到来する飛翔体のセンサを妨害してその進路を変えさせ、命中を防ぐために用いられる光波妨害装置と、この種の装置に用いられる光変調器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、航空機における安全確保のための取り組みが強まってきている。このような社会情勢を反映し、到来する飛翔体から航空機を守るための装置の開発が進められている。この種の装置は光波妨害装置と称され、飛翔体を検知する警戒部と、レーザ光などを飛翔体に向け照射してその進路を妨害する妨害部とを備える。警戒部と妨害部とはともに航空機に搭載される。飛翔体の赤外線シーカなどに向け航空機から妨害光を照射することで飛翔体の誘導機能を妨害し、航空機への命中を防ぐことが期待されている。
【0003】
航空機から飛翔体に照射される妨害光には、赤外線領域の波長のレーザ光が用いられることが多い。妨害性能を高めるにはレーザ光に強度変調をかけ、パルス状のレーザ光を飛翔体に照射するのが効果的である。レーザ光を簡易的に変調するためにチョッパと称する光変調器が用いられる。チョッパは回転する円盤状のブレードにレーザ光を照射し、ブレードに形成された孔部(切欠き)をレーザ光が通過することによりパルス状のレーザ光を得る装置である。下記特許文献1に、関連すると思われる技術が開示される。この文献にはマイクロ光学装置に用いられるマイクロ光学シャッタ・アレイが開示されている。
【特許文献1】特開平7−234366号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで既存の光変調器においては、変調されたレーザ光の波形はブレードの切欠きのパターンにより固定的に決定されてしまうので一様な波形を得ることしかできない。このことから高性能の飛翔体に対しては妨害効果の薄れる虞があり、何らかの対処が望まれている。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、飛翔体への妨害性能を高めた光波妨害装置および光変調器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、到来する飛翔体を検知する飛翔体警戒部と、前記検知された飛翔体に妨害光を照射する妨害部とを具備し、前記妨害部は、レーザ光を生成出力するレーザ光源と、前記レーザ光を変調して前記妨害光を生成出力する光変調器を備える光波妨害装置が提供される。特に光変調器は、前記レーザ光を透過させるレーザ光透過部を備え前記レーザ光の光軸上に配置されるブレードと、このブレードを回転させるモータと、前記ブレードの回転軸と前記レーザ光の光軸とを相対的に平行移動させる移動手段とを備え、前記レーザ光透過部は前記回転軸から少なくとも第1及び第2の距離において前記ブレードの回転時における前記レーザ光の透過部分と不透過部分との比率を異ならせる形状であることを特徴とする。
【0006】
このような手段を講じることにより、チョッパ構造の光変調器によりレーザ光が変調される。レーザ光透過部が曲線部分を持つこと、すなわち単純な扇形形状でないことと、レーザ光がブレードに照射される際にブレードの回転軸とレーザ光の光軸が相対的に移動することとにより、レーザ光がレーザ光透過部を通過する期間(通過期間)と、レーザ光がブレードにより遮られる期間(不通過期間)との比率が変化する。これにより変調後のレーザ光のデューティー比を自在に変化させることが可能になる。このようなレーザ光を照射することにより飛翔体の追尾部を効果的に撹乱することができ、妨害性能を高めることが可能になる。
【発明の効果】
【0007】
この発明によれば、飛翔体への妨害性能を高めた光波妨害装置および光変調器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図1は、本発明に係わる光波妨害装置を示す機能ブロック図である。この光波妨害装置は航空機などに搭載される。図1において、飛翔体警戒部10は飛翔体Mから到来する赤外光、紫外光、可視光などの光を検知することにより飛翔体Mの到来を探知する。飛翔体Mを探知すると、飛翔体警戒部10は飛翔体Mの方位情報、速度情報などを制御部20に送る。制御部20はこれらの飛翔体情報を妨害部30に送る。妨害部30は妨害光を飛翔体Mに向け照射し、飛翔体Mの自己誘導機能を妨害する。これにより飛翔体Mが航空機に命中することを阻止できる。なお妨害光には、赤外光、紫外光、可視光などのレーザ光が用いられる。
【0009】
図2は、この発明に係わる光変調器の実施形態を示すブロック図である。この光変調器は図1の妨害部30に備えられ、妨害光を出力する。図1においてレーザ光源1から出力されるレーザ光(連続光(CW))は、まずミラーM1に照射される。ミラーM1はレーザ光を反射し、その経路をミラーM2に向ける。ミラーM2はレーザ光をさらに反射し、その経路を変えて出力する。
【0010】
ミラーM1とM2との間には、モータ2により回転されるブレード3が設けられる。ブレード3には孔部が設けられている。ブレード3の回転に伴って、レーザ光が孔部を通過したりブレード3本体により遮られたりすることで、強度変調されたレーザ出力高が得られる。ここでミラーM1,M2は駆動部4により図中矢印方向に駆動される。すなわちミラーM1,M2は同じ方向に同じ距離だけ同時に移動される。これによりレーザ光のブレード2への照射位置を自在に変化させることができる。またレーザ光の入力位置と出力位置とは、ミラーM1,M2の位置の変化によらず同じ位置に保たれる。
【0011】
図3は、図2のブレード3の正面図である。ブレード3には曲線部分を持つ例えば風車状の孔部が形成されており、この孔部が通過部となってレーザ光が通過する。その他の部分はいわばブレード3の本体であり、不通過部となってレーザ光を遮る。このブレード3は回転軸を中心として回転する。ここで、図2のミラーM1,M2を駆動することにより、ブレード3を通過する光軸の位置が変わる。
【0012】
図3(a)、(b)に光軸の位置を示す。ブレードの回転に伴う光軸の軌跡は点線で示される。図3の(a)の位置を光軸が通過する場合と、図3(b)の位置を光軸が通過する場合とでは、軌跡(点線)における通過部と不通過部との割合が異なる。孔部の形状を、ブレード3の中心に軌跡が近づくにつれて通過部の割合が大きくなるようにすると、2枚のミラーM1,M2を移動させるだけでパルス変調のデューティー比を変更することができる。
【0013】
図4は、レーザ出力光のデューティー比の変化を示す模式図である。図4(a)は、図3の(a)の位置を光軸が通過する場合のレーザ出力光波形を示す。図4(b)は、図3の(b)の位置を光軸が通過する場合のレーザ出力光波形を示す。両者を比較すると分かるように、レーザ光のブレード3の通過位置の変化に応じてパルス波形のデューティー比が変化する。これは、レーザ光の光軸が移動することにより通過期間と不通過期間との比が変化するためであり、その制御は極めて容易である。
【0014】
このように本実施形態では、ブレード3を挟んでミラーM1,M2を設置し、ミラーM1,M2を平行移動させることによりブレード3の回転軸とレーザ光の光軸との位置を変化させる。ブレード3の通過部の形状を、回転軸からの距離が離れるに従ってデューティー比が大きくなるように設計する。このような構成により、駆動部4によりミラーM1,M2の位置を変化させることによりレーザ出力光のデューティー比を簡易に変化させることが可能となる。このようにデューティー比を変化させたレーザ光を飛翔体に照射することで、妨害効果をさらに高めることが可能になる。
【0015】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば図5に示すように、ブレード3の回転軸に対しレーザ光源1を直接稼動させ、光軸の位置を変化させるようにしても良い。あるいは、モータ2を稼動させることによりブレード3へのレーザ照射位置を変えるようにしても良い。このようにしても容易にレーザ出力光のデューティー比を変えることができる。またブレード3の通過部(孔部)の形状は図3に限られること無く、例えばランダムな形状であっても良い。
また切り欠き状の孔部ではなく、レーザ透過部材(ガラスなど)と、不透過部材とを配置してブレード3を構成しても良い。すなわち孔部が貫通している必要はなく、レーザ光を透過させる部分と遮断する部分とをブレード3に形成できれば良い。
【0016】
さらに、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に係わる光波妨害装置を示す機能ブロック図。
【図2】この発明に係わる光変調器の実施形態を示すブロック図。
【図3】図2のブレード3の正面図。
【図4】レーザ出力光のデューティー比の変化を示す模式図。
【図5】この発明に係わる光変調器の他の実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
【0018】
1…レーザ光源、2…モータ、3…ブレード、4…駆動部、10…飛翔体警戒部、20…制御部、30…妨害部、M…飛翔体、M1,M2…ミラー




 

 


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