(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形形状に形成される平板状の中心パネルと、
この平板状の中心パネル上に配設される放射器と、
前記平板状の中心パネルの周辺にそれぞれ組付けられるものであって、複数の平板状のパネルが前記中心パネルに対して径方向に複数枚、折畳み展開自在に連設され、展開状態で協働してアンテナ鏡面をそれぞれが構成する複数の鏡面セグメントと、
これら複数の鏡面セグメントの展開状態で、隣接する鏡面セグメントの対向するパネル同士を離脱自在に結合してアンテナ鏡面形状を形成するセグメント間結合手段と
を具備することを特徴とする展開アンテナ装置。
【請求項２】
前記放射器は、パネル折畳み位置とパネル展開位置の異なる二位置を司ることを特徴とする請求項１記載の展開アンテナ装置。
【請求項３】
前記中心パネル、前記放射器及び複数の鏡面セグメントは、相互間が分離自在に組付けられることを特徴とする請求項１又は２記載の展開アンテナ装置。
【請求項４】
さらに、前記中心パネルを支持して所望の方向に指向する鏡面支持体を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の展開アンテナ装置。
【請求項５】
前記鏡面支持体は、前記中心パネルの背面に着脱自在に取り付け配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の展開アンテナ装置。
【請求項６】
さらに、前記複数の鏡面セグメントの複数のパネルが前記中心パネルの周囲に折畳み収容された状態で、折畳み位置に拘束するパネル拘束手段を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の展開アンテナ装置。
【請求項７】
前記パネル拘束手段は、複数の鏡面セグメント毎に折畳み位置において拘束することを特徴とする請求項６記載の展開アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば地上において成層圏に配備される飛行体や宇宙空間に配備される人工衛星等の飛翔体と通信を行うのに用いられる展開アンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、通信の分野においては、成層圏や宇宙空間に配備した飛翔体を利用する通信構想として、地上のあらゆる地域に移動して、例えば放送局にいるのと略同様の直接的に飛翔体との間で通信を可能とすること方法の開発が進められている。このような通信構想においては、展開アンテナ装置を折畳んで地上の所望の地域に輸送し、その移動場所において、展開アンテナ装置を展開させて、飛翔体との間の通信を実行する。
【０００３】
ところで、このような展開アンテナ装置にあっては、そのアンテナ鏡面を複数の分割鏡面で形成して、これら複数の分割鏡面を、折畳み展開自在に組付けたり、あるいは結合自在に分割配置して、その複数の分割鏡面を折畳み収容したり、あるいは分離させて目的地に輸送する。
【０００４】
そして、目的地に輸送した状態で、使用者が折畳み収容、あるいは分離収容された分割鏡面を、鏡面形状に展開させて通信可能に設置し、あるいは鏡面形状に結合させて通信可能に設置することにより、飛翔体からの電波を、アンテナ鏡面で直接的に受信して、所望の通信サービスを受ける。
【０００５】
しかしながら、従来からの展開アンテナ装置では、前者の場合、その折畳み状態における容積が比較的大きいために、目的地まで携帯して移送するのが困難であり、自動車を用いたりして輸送しなければならないことで、その輸送の困難性により、使用形態に制約を受けるという不具合を有する。
【０００６】
また、後者の場合では、そのアンテナ鏡面を構成する複数の分割鏡面の分割・結合作業が非常に面倒であるという不具合を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の展開アンテナ装置では、輸送が困難なものであったり、あるいは分割・結合作業が非常に面倒であるという問題を有する。
【０００８】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、折畳み状態における小形化の促進を図り得るようにして、輸送性の向上を図り得、且つ、信頼性の高い安定した折畳み展開を実現し得るようにした展開アンテナ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、多角形形状に形成される平板状の中心パネルと、この平板状の中心パネル上に配設される放射器と、前記平板状の中心パネルの周辺にそれぞれ組付けられるものであって、複数の平板状のパネルが前記中心パネルに対して径方向に複数枚、折畳み展開自在に連設され、展開状態で協働してアンテナ鏡面をそれぞれが構成する複数の鏡面セグメントと、これら複数の鏡面セグメントの展開状態で、隣接する鏡面セグメントの対向するパネル同士を離脱自在に結合してアンテナ鏡面形状を形成するセグメント間結合手段とを備えて展開アンテナ装置を構成したものである。
【００１０】
上記構成によれば、複数の鏡面セグメントは、複数の平板状のパネルが展開されると、各パネルが協働して所望の鏡面形状を形成し、各複数のパネルが折畳み収容されると、セグメント毎に平板状のパネルが順に積重されて折畳み収容される。これにより、複数の鏡面セグメントの各パネルの展開状態で、所望の鏡面寸法を確保したうえで、そのパネル折畳み状態における厚さ寸法の最小限化が図れる。従って、輸送性の向上を実現したうえで、信頼性のい高い安定した折畳み展開を実現することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２は、この発明の一実施の形態に係る展開アンテナ装置を示すもので、図１は、アンテナ鏡面展開状態を上面側から見た状態を示し、図２は、アンテナ鏡面展開状態を側面側から見た状態を示す。
【００１３】
この発明の特徴とするアンテナ鏡面１０は、図３に示すように平板状の複数のパネルを折畳み展開自在に組み合わせた第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４で構成し、その展開状態で、全体として所望の鏡面形状を形成するようにしたことにある。これら第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４は、略四辺形をした平板状の中心パネル１６の各辺にヒンジと称する回動部材１７を介して回動式に折畳み展開に結合され、その展開状態で中心パネル１６と協働して所望のアンテナ鏡面１０を形成する。
【００１４】
これら第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４は、例えば略同様に平板状の第１乃至第６のパネル２０〜２５が上記回動部材１７を介して回動式に折畳み展開自在に結合され、それぞれが独立して積層状に折畳み収容される。そこで、説明の便宜上、こここでは、第１の鏡面セグメント１１を代表して説明し、その他の第２乃至第４の鏡面セグメント１２〜１４については、同一部分について同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１５】
即ち、第１のパネル２０は、略四辺形に形成され、その一辺が上記中心パネル１６の一辺に回動部材１７を介して回動式に折畳み展開自在に結合される。この第１のパネル２０の他方の辺には、略四辺形の第２のパネル２１の一辺が回動部材１７を介して回動式に折畳み展開自在に結合され、その両側辺に略三角形をした第３及び第４のパネル２２、２３の一辺が回動部材１７を介して回動式に折畳み展開自在に結合される。
【００１６】
また、上記第２のパネル２１の両側辺には、略三角形の第５及び第６のパネル２４、２５の一辺が回動部材１７を介して回動式に折畳み展開自在に結合される。このうち第３乃至第６のパネル２２〜２５には、隣接する第２及び第４の鏡面セグメント１２、１４の各第３乃至第６のパネル２２〜２５の対向する辺にセグメント間結合手段を構成する磁気部材２６１が設けられる。
【００１７】
他方、上記第２及び第４の鏡面セグメント１２、１４の各第３乃至第６のパネルに対向する辺には、磁極の異なる磁気部材２６２が、上記第３乃至第６のパネル２２〜２５の磁気部材２６１に対向して設けられる。これにより、第３乃至第６のパネル２２〜２５は、その展開状態で、磁気部材２６１が隣接する第２及び第４の鏡面セグメント１２、１４の第３乃至第６のパネル２２〜２５の磁気部材２６２に磁気結合されて協働して所望のアンテナ鏡面を形成する。
【００１８】
また、上記第１の鏡面セグメント１１を構成する第３のパネル２２と第５のパネル２４、第４のパネル２３と第６のパネル２５には、それぞれ一対の磁気部材２６１、２６２が互いに対向して設けられ、その展開位置において、磁気部材２６１、２６２を介して磁気結合される。これにより、第１の鏡面セグメント１１は、その展開位置において、より高精度な鏡面形状に保たれて、その他の第２乃至第４の鏡面セグメント１２乃至１４と協働して所望のアンテナ鏡面１０を形成する。
【００１９】
また、上記中心パネル１６には、放射器２７が支持部材２８を介して鏡面形状の所定に位置に組付け配置される（図４参照）。この支持部材２８は、例えば電波を透過する材料で、伸縮自在に形成され、図示しない接合部材を介して中心パネル１６の上面に着脱自在に取り付けられる。
【００２０】
そして、この支持部材２８は、その伸長位置で放射器２７を、鏡面上の所定の位置に配置して電波の送受を実現し、その収縮状態で図５に示すように中心パネル１６の周囲に折畳み収容された上記第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４に囲繞される如く収容される。
【００２１】
上記第１乃至第６のパネル２０〜２５には、保護位置決め用の凸部２９が折畳み状態で対接するパネル面に対応して設けられ、その折畳み状態で、各凸部２９によりパネル間が所定の間隔に設定されて携帯時における相互間の保護対策が講じられている。
【００２２】
そして、上記中心パネル１６の背面部には、取付螺子部１６１が設けられ（図６参照）、この取付螺子部１６１には、アダプタ部１６２が設けられる。そして、このアダプタ部１６２には、図２に示すように鏡面支持構体である三脚３０のアダプタ部３０１が取り付けられる。
【００２３】
これにより、中心パネル１６は、その背面側が三脚３０に支持されて、そのアダプタ部１６２と三脚３０のアダプタ部３０１との調整により所望の方向に指向制御される。
【００２４】
さらに、上記中心パネル１６には、その各辺の略中央部にパネル拘束手段を構成する磁気部材３１が第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４の各第１のパネル２０の一方の辺の略中央部に対応して設けられる。この磁気部材３１は、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４が中心パネル１６の周囲に折畳み収容されて、各第１のパネル２０が中心パネル１６の各辺に折畳み収容されると、第１のパネル２０が折畳み位置において磁気結合されて折畳み位置に拘束する（図５及び図６参照）。
【００２５】
上記構成において、図５及び図６に示すように折畳み収容された第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４を展開する場合には、先ず、中心パネル１６の背面のアダプタ部１６２に対して三脚３０のアダプタ部３０１を係合させて三脚３０を伸長されて所定の位置に設置する。この設置状態において、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４は、それぞれの第１のパネル２０を中心パネル１６に対して回動部材１７を介して展開させ、その後、第１のパネル２０に対して第２乃至第６のパネル２１〜２５を図７乃至図１１に示すように順に回動式に展開させる。
【００２６】
そして、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４は、それぞれが図１１に示すように展開されると、協働して所定の鏡面形状に展開される（図１及び図２参照）。この際、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４は、各第３乃至第６のパネル２２〜２５が隣接する第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４の各第３乃至第６のパネル２２〜２５との相互間が磁気部材２６１、２６２を介して磁気結合される。
【００２７】
ここで、中心パネル１６上には、反射器２７を支持した支持部材２８が伸長されて、反射器２７を電波送受位置に配置した状態で、上記接合部材（図示せず）を介して組付けられると共に、その指向方向が所望の方向に設定され、ここに、所望の通信が実行される。
【００２８】
そして、上記展開させたアンテナ鏡面１０を折畳み収容する場合には、先ず、支持部材２８を反射器２７と共に中心パネル１６から離脱させる。その後、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４は、相互の第３乃至第６のパネル２２〜２５間を結合する磁気部材２６１、２６２の磁気結合を離脱させ、各第１乃至第６のパネル２２〜２５を上記展開動作と略逆の図１１乃至図７に示す手順で回動式に折畳んで中心パネル１６の周囲に折畳み収容する。
【００２９】
この状態で、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４は、各第１のパネル２０が中心パネル１６の磁気部材３１に磁気結合される。この状態において、中心パネル１６のアダプタ部１６２から三脚３０のアダプタ部３０１が離脱される。ここで、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４は、中心パネル１６の周囲に略箱状に折畳み収容され、その中心パネル１６の上面に上記支持部材２８を収縮させて反射２７鏡と共に取付けて、分離させた三脚３０と分離させる。この分離させた状態において、アンテナ鏡面１０及び三脚３０は、所望の場所まで輸送される。
【００３０】
このように、上記展開アンテナ装置は、略四辺形に形成した中心パネル１６の周辺に対して平板状の第１乃至第６のパネル２０〜２５を折畳み展開自在に結合した第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４を、それぞれ折畳み展開自在に組付けて、展開状態で、協働して所望の鏡面形状を形成し、その折畳み状態で、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４毎に第１乃至第６のパネル２０〜２５が平板状に積重収容されるように構成した。
【００３１】
これによれば、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４は、平板状の第１乃至第６のパネル２０〜２５を用いて構成していることにより、各第１乃至第６のパネル２０〜２５の展開状態で、協働して所望の鏡面寸法を確保したうえで、そのパネル折畳み状態で、各セグメント毎に折畳まれることにより、その厚さ寸法の最小限化が図れるため、その輸送性の向上が実現され、しかも、信頼性の高い安定した折畳み展開を実現することができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態では、反射器２７の支持構造として、伸縮自在な支持部材２８を用いて構成した場合で説明したが、これに限ることなく、組立式等の各種の支持構造のものを用いて構成することが可能である。
【００３３】
また、上記実施の形態では、中心パネル１６に対して第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４を回動部材１７を介して回動式に折畳み展開自在に組付ける用に構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、中心パネル１６に対して第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４を分離結合自在に組付けて、輸送時に第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４と中心パネル１６とを分離して輸送するように構成することも可能である。
【００３４】
さらに、上記実施の形態では、第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４を折畳み位置においてパネル拘束するのに磁気部材３１を用いて鏡面セグメント１１〜１４毎に独立に拘束するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、例えば図１２及び図１３に示すように中心パネル１６の周辺に折畳み収容した第１乃至第４の鏡面セグメント１１〜１４の周囲にバンド部材３２を巻掛けてパネル拘束を行うように構成してもよい。
【００３５】
また、この発明は、上記実施の形態では、略四辺形をした中心パネル１６を用いて構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、図１４に示すように略５角形の中心パネル４０を用いたり、あるいは図１５に示すように略６角形の中心パネル６０を用いて構成することも可能である。但し、図１４及び図１５において
は、上記図１及び図２と同一部分について、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３６】
即ち、図１４の略５角形をした平板状の中心パネル４０を用いた構成においては、中心パネル４０の周辺に第１乃至第５の鏡面セグメント４１〜４５が略同様に回動式に折畳み展開自在に組付けられる。これら第１乃至第５の鏡面セグメント４１〜４５は、その中心パネル４０を中心として展開されると、隣接する鏡面セグメント４１〜４５の相互のパネル間が上記実施の形態の場合と略同様に磁気部材等のパネル間結合手段を介して相互の対向する辺間が、分離自在に結合される。
【００３７】
そして、これら第１乃至第５の鏡面セグメント４１〜４５は、その展開状態において、パネル間結合手段の結合が解除されて、再び、上記実施の形態と同様に回動部材１７を介して反転されると、再び、中心パネル４０の周囲に折畳み展開される。
【００３８】
上記第１乃至第５の鏡面セグメント４１〜４５は、例えば平板状の第１乃至第９のパネル５０〜５８が上記回動部材１７を介して回動式に折畳み展開自在に組み合わされて形成される。
【００３９】
また、図１５の略６角形をした平板状の中心パネル６０を用いる構成においては、中心パネル６０の周辺に第１乃至第６の鏡面セグメント６１〜６６が略同様に回動式に折畳み展開自在に組付けられる。これら第１乃至第６の鏡面セグメント６１〜６６は、その中心パネル６０を中心として展開されると、隣接する鏡面セグメント６１〜６６の相互のパネル間が上記実施の形態の場合と略同様に磁気部材等のパネル間結合手段を介して相互の対向する辺間が分離自在に結合される。
【００４０】
そして、これら第１乃至第６の鏡面セグメント６１〜６６は、その展開状態において、パネル間結合手段の結合が解除されて、再び、上記実施の形態と同様に回動部材１７を介して反転させることにより、中心パネル６０の周囲に折畳み展開される。
【００４１】
上記第１乃至第６の鏡面セグメント６１〜６６は、例えば平板状の第１乃至第１６のパネル７０〜８５が上記回動部材１７を介して回動式に折畳み展開自在に組み合わされて形成される。
【００４２】
また、上記実施の形態では、中心パネル１６（４０、６０）に対してその周辺に折畳み展開自在に配設する鏡面セグメント１１〜１４（４１〜４５、６１〜６６）を回動式に折畳み展開自在に配設するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、これら鏡面セグメント１１〜１４（４１〜４５、６１〜６６）を、その折畳み状態において、中心パネル１６（４０、６０）から分離させるように構成することも可能である。
【００４３】
さらに、上記実施の形態では、略四辺形の中心パネル１６、略５角形の中心パネル４０、略６角形の中心パネル６０を用いてアンテナ鏡面１０を形成するように構成した場合で説明したが、これ以外の多角形形状の中心パネルを用いて構成することも可能である。
【００４４】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００４５】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で、折畳み状態における小形化の促進を図り得るようにして、輸送性の向上を図り得、且つ、信頼性の高い安定した折畳み展開を実現し得るようにした展開アンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る展開アンテナ装置のアンテナ鏡面展開状態を上面側から見た状態を示した平面図である。
【図２】図１のアンテナ鏡面展開状態を側面側から見た状態を示した平面図である。
【図３】図１のアンテナ鏡面を取り出して示した平面図である。
【図４】図３を側面側から見た状態を示した平面図である。
【図５】図３のアンテナ鏡面折畳み状態を示した平面図である。
【図６】図５のアンテナ鏡面折畳み状態を側面から見た状態を示した平面図である。
【図７】図３のアンテナ鏡面を構成する鏡面セグメントの折畳み展開動作を説明するために示した斜視図である。
【図８】図３のアンテナ鏡面を構成する鏡面セグメントの折畳み展開動作を説明するために示した斜視図である。
【図９】図３のアンテナ鏡面を構成する鏡面セグメントの折畳み展開動作を説明するために示した斜視図である。
【図１０】図３のアンテナ鏡面を構成する鏡面セグメントの折畳み展開動作を説明するために示した斜視図である。
【図１１】図３のアンテナ鏡面を構成する鏡面セグメントの展開状態を示した斜視図である。
【図１２】この発明の他の実施の形態に係る展開アンテナ装置の要部を取り出して示した平面図である。
【図１３】図１２を側面から見た状態を示した平面図である。
【図１４】この発明の他の実施の形態に係る展開アンテナ装置の要部を取り出して示した平面図である。
【図１５】この発明の他の実施の形態に係る展開アンテナ装置の要部を取り出して示した平面図である。
【符号の説明】
１０  …  アンテナ鏡面。
１１〜１４  …  第１乃至第４の鏡面セグメント。
１６  …  中心パネル。
１６１  …  取付螺子部。
１６２  …  アダプタ部。
１７  …  回動部材。
２０〜２５  …  第１乃至第６のパネル。
２６１  …  磁気部材。
２６２  …  磁気部材。
２７  …  放射器。
２８  …  支持部材。
２９  …  凸部。
３０  …  三脚。
３０１  …  アダプタ部。
３１  …  磁気部材。
３２  …  バンド部材。
４０  …  中心パネル。
４１〜４５  …  第１乃至第５の鏡面セグメント。
５０〜５８  …  第１乃至第９のパネル。
６０  …  中心パネル。
６１〜６６  …  第１乃至第６の鏡面セグメント。
７０〜８５  …  第１乃至第１６のパネル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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