(57)【要約】【課題】ターゲットに対する捕捉性能の向上と共に、飛翔体に設置するに好適するターゲット捕捉装置を提供すること。【解決手段】ターゲット捕捉装置３０は、アジマス方向回動軸受３３および赤外レーザ光生成手段３２ａを備えた基台３２と、この基台３２のアジマス方向回動軸受３３に軸支されるターゲット捕捉装置本体３１とを具備する。ターゲット捕捉装置本体３１は、ターゲット側から受信する赤外レーザ光ｂにてターゲットの測距を行うターゲット照準装置３５と、当該ターゲット照準装置３５を軸支するエレベーション方向回動軸受３７とを備え、ターゲット照準装置３５は、微動鏡４１および反射光受信器４０を有する微動鏡装置４２とターゲットへ照準を合わせる照準方向微調整基台４５とを備える。基台３２側とターゲット捕捉装置本体３１との間には、基台３２側の赤外レーザ光生成手段３２ａにて生成された赤外レーザ光ｂをターゲット捕捉装置本体３１側に導光する赤外導光路ｑを備える。【選択図】  図１
2008070227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アジマス方向回動軸受および赤外レーザ光生成手段を備えた基台と、この基台のアジマス方向回動軸受に軸支されるターゲット捕捉装置本体とを具備し、
前記ターゲット捕捉装置本体は、ターゲット側から受信する赤外レーザ光にてターゲットの測距を行うターゲット照準装置と、当該ターゲット照準装置を軸支するエレベーション方向回動軸受とを備え、
前記ターゲット照準装置は、微動鏡および反射光受信器を有する微動鏡装置とターゲットへ照準を合わせる照準方向微調整基台とを備え、
前記基台側とターゲット捕捉装置本体との間には、前記基台側の赤外レーザ光生成手段にて生成された赤外レーザ光を前記ターゲット捕捉装置本体側に導光する赤外導光路を備えたことを特徴とするターゲット捕捉装置。
【請求項２】
上記微動鏡装置は、微動鏡および反射光受信器を備えたことを特徴とする請求項１記載のターゲット捕捉装置。
【請求項３】
上記照準方向微調整基台は、第１の回動基台用軸受を有する第１のエレベーション方向回動基台と、当該第１のエレベーション方向回動基台に積重ねて一体的に設けられ、前記第１の回動基台用軸受の回動方向とは異なる方向に回動する第２の回動基台用軸受を有する第２のエレベーション方向回動基台とを備えたことを特徴とする請求項１記載のターゲット捕捉装置。
【請求項４】
上記微動鏡および反射光受信器は、照準方向微調整基台の回動基台上面に個々に設置したことを特徴とする請求項３記載のターゲット捕捉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は航空機等の飛翔体に搭載し、例えば飛行中のターゲット（目標物）からの赤外光等の光を検知してターゲットを捕捉（追尾）することができるようにしたターゲット捕捉装置の改良に係り、特に飛翔体へ設置するに好適するターゲット捕捉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のターゲット捕捉装置は、飛行中のターゲット（目標物）からの赤外光を受けることにより、ターゲットの位置を特定すると共に、この特定したターゲットに対して、レーザ光を照射してターゲットを捕捉（追尾）することができるターゲット捕捉装置が実用化されている。このようなターゲット捕捉装置として、特開２００６−７８４５４号公報（特許文献１参照）に開示されたものがある。
【０００３】
図４に示すように、特許文献１には、ターゲット側から放射される赤外光ａを受信し、この赤外光ａを検知してターゲット（図示せず）の方位へ赤外レーザ光ｂ１を発する一方、この赤外レーザ光ｂ１の反射赤外レーザ光ｂ２を受けることにより測距ができる機能を備えたターゲット捕捉装置１が示される。
【０００４】
このターゲット捕捉装置１は、ターゲット捕捉装置本体２と、このターゲット捕捉装置本体２をアジマス方向に回動自在に軸支する基台３から構成される。
【０００５】
基台３側には、ターゲット捕捉装置本体２をアジマス方向（矢視ｙ１方向）に回動自在に軸支するために、中央部にアジマス方向回動軸受４が設けられる。ターゲット捕捉装置本体２は、ターゲット側から赤外光ａを受信することにより、
ターゲットに対する測距をすると共に、ターゲットの方位へ赤外レーザ光ｂ１を妨害波として照射する機能を備えている。
【０００６】
ターゲット捕捉装置本体２は、ターゲット側へ妨害波を照射させるため、機器群５および装置側赤外光送受信ユニット６を備えている。機器群５は、赤外（レーザ）光の送・受信機能を有する赤外光撮像器７と、ターゲットに照準し赤外レーザ光ｂ１を照射する微動鏡８と、赤外レーザ光ｂ１の反射波である反射赤外レーザ光ｂ２を受信する反射光受信器９とより構成される。また、機器群５は、これらを一体的に支持する支持基板（図示せず）により一体的に支持される。
【０００７】
装置側赤外光送受信ユニット６は、基台側赤外光送受信ユニット１１から送信される制御データ信号ｃ２を受信することにより、ターゲットの方位データを取得する一方、ターゲット側から受信する赤外レーザ光ｂ１を基台側赤外光送受信ユニット１１側へ送信するものである。支持基板には、エレベーション方向回動軸受１０が設けられ、機器群５が一体的にエレベーション方向（矢視ｙ２方向）に回動可能に軸支される。
【０００８】
また、基台３側には、ターゲット捕捉装置本体２に対し、機器群５のターゲットに対する方位を制御する制御データ信号ｃ１を送信する一方、ターゲット捕捉装置本体２側からは側距データ信号ｃ２を受信する基台側赤外光送受信ユニット１１が設けられる。
【０００９】
なお、符号ｄ１，ｄ２はそれぞれダイクロイックミラーを、ｈ１〜ｈ３はそれぞれ光反射ミラーを示し、各制御状況データ信号ｃ１およびｃ２を、空間導光路ｑ内を導光させるために設けられる。
【特許文献１】特開２００６−７８４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のターゲット捕捉装置１によれば、機器群５の受光面が、アジマス方向回動軸受４およびエレベーション方向回動軸受１０により、ターゲットの方位に面することにより、ターゲットを捕捉することができるようにしたものであり、機器群５の反射光受信器９がターゲットから反射される赤外レーザ光ｂ２を受信する限り確実にターゲットを捕捉（追尾）することができるものである。
【００１１】
しかしながら、ターゲット捕捉装置１によれば、機器群５を含むターゲット捕捉装置本体２は、ターゲットが複雑な動きをした場合等には、機器群５の特に微動鏡８によるターゲットに対する照準を合わせる際の微調整に手間取りターゲットを正確且つ迅速に捕捉することが困難な場合があった。
【００１２】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、ターゲットに対して大まかに照準を合わせる機能と、同時作用し得る微調整機能を併せ持ち、ターゲットを比較的短時間且つ正確に捕捉（追尾）し得るターゲット捕捉装置を得ることを主な目的とする。
【００１３】
また本発明の他の目的は、ターゲット捕捉装置を飛翔体に搭載するにあたって、飛翔体本体側から突出する部分を極力少なくした構成にし、飛翔体の航行中における空力（空気抵抗）の低減効果を得るターゲット捕捉装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明によれば、アジマス方向回動軸受および赤外レーザ光生成手段を備えた基台と、この基台のアジマス方向回動軸受に軸支されるターゲット捕捉装置本体とを具備し、前記ターゲット捕捉装置本体は、ターゲット側から受信する赤外レーザ光にてターゲットの測距を行うターゲット照準装置と、当該ターゲット照準装置を軸支するエレベーション方向回動軸受とを備え、前記ターゲット照準装置は、微動鏡および反射光受信器を有する微動鏡装置とターゲットへ照準を合わせる照準方向微調整基台とを備え、前記基台側とターゲット捕捉装置本体との間には、前記基台側の赤外レーザ光生成手段にて生成された赤外レーザ光を前記ターゲット捕捉装置本体側に導光する赤外導光路を備えたことを特徴とするターゲット捕捉装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ターゲットに対する捕捉（追尾）性能を一層向上させることができる一方、飛翔体から突出する構造物として空力（空気抵抗）低減することができるターゲット捕捉装置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】
【００１６】
本発明に係るターゲット捕捉装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明のターゲット捕捉装置を搭載した航空機の側面図である。図２は、図１に示すターゲット捕捉装置において、装置カバーを除去した状態の概要を示す斜視図である。
【００１８】
図１に示すターゲット捕捉装置３０は、航空機（飛翔体）Ｋに搭載し、飛行中のターゲット（目標物）から反射する赤外レーザ光ｂを受信し、ターゲット（図示せず）の方位へ赤外レーザ光ｂを発信する一方、この赤外レーザ光ｂの反射光を受信することによりターゲットを捕捉して測距し、ターゲットに対して妨害波を照射する機能を備えている。
【００１９】
ターゲット捕捉装置３０は、航空機Ｋの、例えば胴体部Ｋａの底部で且つ主翼Ｋｂの後端部において、埋設される基台３２と、この基台３２上にあって、胴体部Ｋａより突出して設けられた半球状のターゲット捕捉装置本体３１とを具備したものである。
【００２０】
基台３２は、その中央部に設けられる第１のアジマス方向回動軸受３３と妨害波である赤外レーザ光ｂを生成する赤外レーザ光生成手段３２ａとが設けられる。第１のアジマス方向回動軸受３３は、ターゲット捕捉装置本体３１をアジマス方向に回動自在に軸支するために設けられるものである。
【００２１】
基台３２には基台側赤外光送受信ユニット３４が設けられ、ターゲットに対して当初照準する初期設定段階の制御データ信号ｄを生成し、第１のアジマス方向回動軸受３３およびターゲット捕捉装置本体３１側に設けられる空間導光路ｑを介してターゲット捕捉装置本体３１へ送信されるようになっている。
【００２２】
また、基台側赤外光送受信ユニット３４は、制御データ信号ｄに基づいてターゲット捕捉装置本体３１側にて照準した際に生成された側距データ信号ｃを受信し、この受信の都度更新された制御データ信号ｄを生成してターゲット捕捉装置本体３１へ送信されるようになっている。
【００２３】
一方、この制御データ信号ｄは、第１のアジマス方向回動軸受３３の回動軸（ターゲット捕捉装置本体３１の回動軸）を駆動する図示しない回動軸駆動源側へ送信して回動軸駆動源を所望角度に回動駆動するようになっている。
【００２４】
また、ターゲット捕捉装置本体３１には、ターゲット照準装置３５が設けられ、ターゲット側から赤外レーザ光ｂの反射波を受信して、ターゲットの方位を検知すると共に、この方位に妨害波である赤外レーザ光ｂを連続して照射する機能を備えている。
【００２５】
更にこのターゲット捕捉装置本体３１には、ターゲット照準装置３５のターゲット照準方位の制御を行うために、基台回動制御信号ｅをターゲット照準装置３５側へ送信する装置側赤外光送受信ユニット３６と、ターゲット照準装置３５全体を支持する支持枠体（図示せず）を矢視方向に回動自在に軸支する第１のエレベーション方向回動軸受３７が設けられる。
【００２６】
なお、装置側赤外光送受信ユニット３６側にて生成される基台回動制御信号ｅは、制御データ信号ｄの制御データに基づいて、照準方向微調整基台４５を所望に回動制御するデータであって、図２に示すように、装置側赤外光送受信ユニット３６と照準方向微調整基台４５の第１のエレベーション方向回動基台（以下、第１の回動基台という。）４７との間に接続される回線４３を介して第１の回動基台４７へ送信されるようになっている。
【００２７】
ターゲット照準装置３５は、ターゲット捕捉機能を発揮する微動鏡装置４２と、この微動鏡装置４２を下方側から支持する照準方向微調整基台４５とが設けられる。微動鏡装置４２は、微動鏡４１と反射光受信器４０とが同一方向を向くように一体的に設けられる。
【００２８】
また、ターゲット照準装置３５は、反射光受信器４０にて取得したターゲットまでの測距データを含む測距データ信号ｃを生成して基台側赤外光送受信ユニット３４側へ送信する一方、基台側赤外光送受信ユニット３４側から送信される制御データ信号ｄを受信し、照準方向微調整基台４５を制御する機能を有するものである。
【００２９】
微動鏡装置４２は、反射光受信器４０と微動鏡４１とが組み合わされ、より精度の高いーゲット捕捉機能を発揮するものである。反射光受信器４０は、微動鏡４１からターゲット側へ照射された赤外レーザ光ｂの反射波を受信することにより、回線３８を介して受信信号ｆを装置側赤外光送受信ユニット３６側へ送信するようになっている。
【００３０】
また、微動鏡装置４２は、その微動鏡４１が、図２に示すように、照準方向微調整基台４５の第２のエレベーション方向回動基台（以下、第２の回動基台という。）４８上に設置される。また、更にこの微動鏡４１の上面に反射光受信器４０が積重ねて設けられる。
【００３１】
この反射光受信器４０は、ターゲット側から反射波（赤外レーザ光ｂ）を受信すると、受信信号ｆが生成され、回線４３を介して装置側赤外光送受信ユニット３６側へ送信されるようになっている。装置側赤外光送受信ユニット３６は、基台３２側の基台側赤外光送受信ユニット３４へ測距データ信号ｃを送信する一方、基台側赤外光送受信ユニット３４側から制御データ信号ｄを受信して微動鏡装置４２を作動させるもので、具体的には、受信した赤外レーザ光ｂの方位に基づいた測距データ信号ｄを生成して基台側赤外光送受信ユニット３４側へ送信すると共に基台回動制御信号ｅを生成し、回線４３を介して照準方向微調整基台４５側へ送信するようになっている。
【００３２】
次に、照準方向微調整基台４５について具体的に説明する。
【００３３】
照準方向微調整基台４５は、図２に示すｙ軸を中心にして図示しない基台回動駆動源により回動する第１の回動基台４７およびｚ軸を中心にして回動する第２の回動基台４８とから構成される。
【００３４】
この照準方向微調整基台４５は、基台回動制御信号ｅに基づいて第１の回動基台４７および第２の回動基台４８のそれぞれの回動角が制御されて、微動鏡装置４２をターゲットへ迅速に照準させるために設けられたものである。
【００３５】
第１の回動基台４７は、図２に示すｙ軸を中心として設けられる第１のエレベーション方向回動軸受（以下、第１の回動軸受という。）４７ａを介して矢視ｘ２回りに回動可能に設けられる。第２の回動基台４８は、図２に示すｚ軸を中心として設けられる第２のエレベーション方向回動軸受（以下、第２の回動軸受という。）４８ａを介して矢視ｘ３回りに回動自在に設けられる。
【００３６】
また、第１のエレベーション方向回動軸受３７は、ターゲット照準装置３５が一体的にターゲット側へ面するようにエレベーション方向（矢視ｘ１方向）に回動可能に軸支される。
【００３７】
次に、空間導光路ｑについて説明する。
【００３８】
空間導光路ｑは、ターゲット捕捉装置本体３１内にあって、図２に示すように、基台３２側とターゲット照準装置３５側との間を光学的に接続可能に形成される。また、この空間導光路ｑ内には、図２に示すように、第１のエレベーション方向回動軸受３７の透孔部３７ａと、基台２２側のアジマス方向回動軸受３３の透孔部３３ａとを導光可能に接続するもので、基台３２側に設けられるダイクロイックミラー５０と、ターゲット捕捉装置本体３１側に設けられるダイクロイックミラー５４との間において設けられる反射ミラー５１〜５３が配設される。
【００３９】
なお、ダイクロイックミラー５０および５４は、基台３２側から入射する赤外レーザ光ｂを透過させて微動鏡４１側へ送出する一方、制御データ信号ｄ成分を含む赤外光を反射させて装置側赤外光送受信ユニット３６側へ送出する作用をなすものである。
【００４０】
更に、ターゲット照準装置３５，装置側赤外光送受信ユニット３６，第１のエレベーション方向回動軸受３７および各ミラー５０〜５４を上方側から液密あるいは気密的に覆い被せた電波透過性の装置カバー５５が設けられる。
【００４１】
次に、ターゲット捕捉装置３０の作用を、図１および図２を参照して説明する。
【００４２】
航空機（飛翔体）Ｋが航行中において、ターゲット捕捉装置３０が作動すると、基台側赤外光送受信ユニット３４から初期設定時の制御データ信号ｄがターゲット照準装置３５へ送信され、このターゲット照準装置３５の微動鏡４１からターゲットの方位へ妨害波としての赤外レーザ光ｂが照射される。この照射された赤外レーザ光ｂが、例えばミサイル等のターゲットから反射し、反射した赤外レーザ光ｂを反射光受信器４０が受けると、受信信号ｆを生成して装置側赤外光送受信ユニット３６側へ送信する。
【００４３】
装置側赤外光送受信ユニット３６は、受信信号ｆの受信により、測距データ信号ｃを生成し、基台側赤外光送受信ユニット３４へ送信する。また、基台側赤外光送受信ユニット３４は、測距データ信号ｃを受信することにより、当初の初期設定から更新された制御データ信号ｄを生成して、回動軸駆動源側へ送信する。そして、制御データ信号ｄを受信した回動軸駆動源側は、基台３２側のアジマス方向回動軸受３３にて軸支されたターゲット捕捉装置本体３１全体をアジマス方向に回動駆動すると同時に、ターゲット捕捉装置本体３１側の第１のエレベーション方向回動軸受３７に軸支されたターゲット照準装置３５をエレベーション方向に回動駆動し、測距データ信号ｃの更新毎に回動駆動がなされる。従って、ターゲット照準装置３５全体が、先ずターゲット方向に指向する。
【００４４】
更に同時に、ターゲット照準装置３５の照準方向微調整基台４５が、装置側赤外光送受信ユニット３６側から送信される基台回動制御信号ｅに基づいたアジマス方向の細かい回動制御がなされる。
【００４５】
すなわち、基台回動制御信号ｅを受信した第１の回動基台４７が、第１のエレベーション方向回動軸受３７によるエレベーション方位と直行する方位のエレベーション角を計算しつつ角度調整する一方、第２の回動基台４８が第１のエレベーション方向回動軸受３７によるエレベーション方位の調整を協働して角度調整がなされる。従って、基台回動制御信号ｅを受信した照準方向微調整基台４５は、ターゲット方向へ迅速且つ確実に微調整しつつ照準する。
【００４６】
上述したように、ターゲット捕捉装置３０によれば、ターゲット捕捉装置本体３１は、ターゲット側から受信する赤外レーザ光ｂにてターゲットの測距を行うターゲット照準装置３５と、当該ターゲット照準装置３５を軸支するエレベーション方向回動軸受３７とを備え、ターゲット照準装置３５は、微動鏡４１および反射光受信器４０を有する微動鏡装置４２とターゲットへ照準を合わせる照準方向微調整基台４５を備えた構成としたから、微動鏡装置４２の微動鏡４１は、アジマス方向回動軸受３３および第１のエレベーション方向回動軸受３７によるターゲット照準作動に同期して作動する照準方向微調整基台４５の作動により、ターゲット方向に微調整がなされるので、ターゲット照準装置３５のターゲット照準が迅速且つ確実になされる。
【００４７】
また、ターゲット捕捉装置３０による微動鏡装置４２は、第１の回動軸受４７ａを有する第１の回動基台４７と、当該基台４７に積重ねて一体的に設けられ、第１の回動軸受４７ａの回動方向とは異なる方向に回動する第２の回動軸受４８ａを有する第２の回動基台４８とを備えた構成としたから、照準方向微調整基台４５の上面の微動鏡装置４２の設置スペースをより小さくすることができるので、ターゲット捕捉装置３０を全体的にスリム形状にすることができる。
【００４８】
このスリム形状にすることにより、ターゲット捕捉装置３０を航空機Ｋに搭載する上で、基台３２の全部およびターゲット捕捉装置本体３１の一部を胴体部Ｋａに埋設するに際して、航空機Ｋの胴体部Ｋａから突出する装置カバー５５の幅寸法（図２の寸法Ｄ１を参照）を狭くすることができる。従って、ターゲット捕捉装置３０を、航空機Ｋに搭載して用いる場合には、航空機Ｋの航行中にて受ける空力（空気抵抗）作用を極力小さくすることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上述した構成のものに限られず、ターゲット捕捉装置３０のターゲット照準装置３５の微動鏡装置４２は、その反射光受信器４０と微動鏡４１をそれぞれ照準方向微調整基台４５の上面に個々に設置（ベタ置き）した構成にしてもよい。すなわち、図３に示すように、反射光受信器４０と微動鏡４１とを第２の回動基台４８上面に別々に配置した構成にしてもよい。
【００５０】
この構成にした場合には、ターゲット照準装置３５の最大幅寸法Ｄ２（図３参照）が反射光受信器４０または微動鏡４１の幅寸法程度に幅広くなるが、その分装置カバー５５の高さ寸法Ｄ３（図２参照）を小さくできるので、航空機Ｋへ搭載した際に、胴体部Ｋａからの突出部分を小さくできる。従って、航空機Ｋの航行中における空力（空気抵抗）を小さく抑えることができる。
【００５１】
また、ターゲット捕捉装置３０の基台側赤外光送受信ユニット３４および装置側赤外光送受信ユニット３６の両方は必ずしも必要ではなく、何れか一方にて両方の機能を備えたものを用いてもよく、更には、その一方または両方の機能を照準方向微調整基台４５側に構造的に合体させた構成にしてもよい。その場合には、ダイクロイックミラー５４は、微動鏡４１内に設けるのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のターゲット捕捉装置を搭載した航空機の側面図。
【図２】図１に示すターゲット捕捉装置において、装置カバーを除去した状態の概要を示す斜視図。
【図３】本発明のターゲット捕捉装置のターゲット照準装置の他の実施例を示す概略斜視図。
【図４】従来のターゲット捕捉装置の概要を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５３】
３０  ターゲット捕捉装置
Ｋ  航空機（飛翔体）
Ｋａ  胴体部
Ｋｂ  主翼
３１  ターゲット捕捉装置本体
３２  基台
３２ａ  赤外レーザ光生成手段
３３  アジマス方向回動軸受
３３ａ，３７ａ  透孔部
３４  基台側赤外光送受信ユニット
３５  ターゲット照準装置
３６  装置側赤外光送受信ユニット
３７  第１のエレベーション方向回動軸受
４０  反射光受信器
４１  微動鏡
４２  微動鏡装置
４３  回線
４５  照準方向微調整基台
４７  第１の回動基台（第１のエレベーション方向回動基台）
４７ａ  第１の回動軸受（第１の回動基台用軸受）
４８  第２の回動基台（第２のエレベーション方向回動基台）
４８ａ  第２の回動軸受（第２の回動基台用軸受）
５０，５４  ダイクロックミラー
５１〜５３  反射ミラー
５５  装置カバー
ｂ  赤外レーザ光
ｃ  側距データ信号
ｄ  制御データ信号
ｅ  基台回動制御信号
ｆ  受信信号
ｑ  空間導光路（赤外導光路）
【図１】
2008070227.tif 000003
【図２】
2008070227.tif 000004
【図３】
2008070227.tif 000005
【図４】
2008070227.tif 000006