(57)【要約】着陸用ライト又はサーチライトとして使用する二重モード可視及び赤外ライトヘッド（１００）。二重モードライトヘッドはモジュラーデザインを組み込んでおり、このデザインにおいては、少なくとも１つの可視光源（２００）及び少なくとも１つの赤外光源（３０２）がハウジング（１０２）の後部セクター（１２８）内に装着される。可視又は赤外光はハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）から放出される。レンズ（３０８）はハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）上に設置され、素子からライトヘッド（１００）の内部を保護するためにシールされる。
2004526614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重モードライトヘッドであって、
前部（１２２）、後部（１２８）、頂部（１２４）及び底部（１２６）のセクターを有するハウジング（１０２）と；
ライトヘッドを位置決めする手段に二重モードライトヘッドを接続するために、ハウジング（１０２）のセクター（１２２、１２４、１２６、１２８）のうちの１つに接続された取り付け地点（１１４）と；
ハウジング（１０２）の内部に装着され、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）からの光を反射させるように位置決めされた、光を反射する手段（３０６）と；
ハウジング（１０２）の後部セクター（１２８）からハウジング（１０２）内に設置され、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）から赤外光を放出させるように位置決めされた少なくとも１つの高強度赤外ダイオード（３０２）と；
少なくとも１つの可視光源（２００）であって、可視光源（２００）が反射鏡（３０６）から突出し、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）から光を放出させるように、ハウジング（１０２）の後部セクター（１２８）からハウジング（１０２）内に設置される少なくとも１つの可視光源と；
ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）に取付けられ、放出された可視光及び赤外光の１つを通過させる少なくとも１つのレンズ（３０８）と；
を有することを特徴とする二重モードライトヘッド。
【請求項２】
可視光源（２００）及び赤外ダイオード（３０２）により発生された熱を運び去るための手段（１０８）を更に有することを特徴とする請求項１の二重モードライトヘッド。
【請求項３】
可視光源（２００）及び赤外ダイオード（３０２）へ供給される電力を制御するための手段（４００）を更に有することを特徴とする請求項１の二重モードライトヘッド。
【請求項４】
制御手段（４００）がハウジング（１０２）の内部に位置するか、ハウジング構造体（１０２）から離れて位置することを特徴とする請求項３の二重モードライトヘッド。
【請求項５】
ライトヘッドの後部セクター（１２８）に取付けられた着脱自在なカバー（１１６）を更に有することを特徴とする請求項１の二重モードライトヘッド。
【請求項６】
可視光源（２００）が可視光源（２００）を汚染させずに又は光を反射する手段（３０６）を汚染させずに可視光源（２００）を取り扱い、設置する手段（２０４）を更に有することを特徴とする請求項１の二重モードライトヘッド。
【請求項７】
二重モードライトヘッドであって、
前部（１２２）、後部（１２８）、頂部（１２４）及び底部（１２６）のセクターを有するハウジング（１０２）と；
ライトヘッドを位置決めする手段に二重モードライトヘッドを接続するために、ハウジング（１０２）のセクター（１２２、１２４、１２６、１２８）のうちの１つに接続された取り付け地点（１１４）と；
ハウジング（１０２）の内部に装着され、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）からの光を反射させるように位置決めされた、光を反射する手段（３０６）と；
ハウジング（１０２）の後部セクター（１２８）からハウジング（１０２）内に設置され、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）から赤外光を放出させるように位置決めされた少なくとも１つの高強度赤外ダイオード（３０２）と；
少なくとも１つの可視光源（２００）であって、可視光源（２００）が反射鏡（３０６）から突出し、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）から光を放出させるように、ハウジング（１０２）の後部セクター（１２８）からハウジング（１０２）内に設置される少なくとも１つの可視光源と；
ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）に取付けられ、放出された可視光及び赤外光の１つを通過させる少なくとも１つのレンズ（３０８）と；
可視光源（２００）及び赤外ダイオード（３０２）により発生された熱を運び去るための手段（１０８）と；
可視光源（２００）及び赤外ダイオード（３０２）へ供給される電力を制御するための手段（４００）と；
を有することを特徴とする二重モードライトヘッド。
【請求項８】
二重モードライトヘッドであって、
前部（１２２）、後部（１２８）、頂部（１２４）及び底部（１２６）のセクターを有するハウジング（１０２）と；
ライトヘッドを位置決めする手段に二重モードライトヘッドを接続するために、ハウジング（１０２）のセクター（１２２、１２４、１２６、１２８）のうちの１つに接続された取り付け地点（１１４）と；
ハウジング（１０２）の内部に装着され、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）からの光を反射させるように位置決めされた、光を反射する手段（３０６）と；
ハウジング（１０２）の後部セクター（１２８）からハウジング（１０２）内に設置され、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）から赤外光を放出させるように位置決めされた少なくとも１つの高強度赤外ダイオード（３０２）と；
少なくとも１つの可視光源（２００）であって、可視光源（２００）を汚染させずに又は光を反射する手段（３０６）を汚染させずに可視光源（２００）を取り扱い、設置する手段（２０４）を有し、可視光源（２００）が反射鏡（３０６）から突出し、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）から光を放出させるように、ハウジング（１０２）の後部セクター（１２８）からハウジング（１０２）内に設置される少なくとも１つの可視光源と；
ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）に取付けられ、放出された可視光及び赤外光の１つを通過させる少なくとも１つのレンズ（３０８）と；
可視光源（２００）及び赤外ダイオード（３０２）により発生された熱を運び去るための手段（１０８）と；
可視光源（２００）及び赤外ダイオード（３０２）へ供給される電力を制御するための手段（４００）であって、ハウジング（１０２）の内部に位置するか、ハウジング構造体（１０２）から離れて位置する制御手段（４００）と；
ライトヘッドの後部セクター（１２８）に取付けられた着脱自在なカバー（１１６）と；
を有することを特徴とする二重モードライトヘッド。
【請求項９】
二重モードライトヘッドを提供する方法であって、
前部（１２２）、後部（１２８）、頂部（１２４）及び底部（１２６）のセクターを有するハウジング（１０２）を用意する工程と；
前記ハウジング（１０２）に、ライトヘッドを位置決めする手段に二重モードライトヘッドを接続するために、ハウジング（１０２）のセクター（１２２、１２４、１２６、１２８）のうちの１つに接続された取り付け地点（１１４）を備える工程と；
ハウジング（１０２）の内部に、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）からの光を反射させるように位置決めされた、光を反射する手段（３０６）を配置する工程と；
ハウジング（１０２）の後部セクター（１２８）からハウジング（１０２）内に設置され、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）から赤外光を放出させるように位置決めされた少なくとも１つの高強度赤外ダイオード（３０２）を用意する工程と；
少なくとも１つの可視光源（２００）であって、可視光源（２００）が反射鏡（３０６）から突出し、ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）から光を放出させるように、ハウジング（１０２）の後部セクター（１２８）からハウジング（１０２）内に設置される少なくとも１つの可視光源を用意する工程と；
ハウジング（１０２）の前部セクター（１２２）に取付けられ、放出された可視光及び赤外光の１つを通過させる少なくとも１つのレンズ（３０８）を配置する工程と；
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
この出願は、「二重モード可視及び赤外ライトヘッド」という名称の２０００年１２月２０日に出願された米国仮特許出願第６０／２５７，１８４号の利益を主張する。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は二重モード可視及び赤外投光に関する。特に、本発明は航空機の着陸ライト及びサーチライトに使用するための及び他の車両に使用するための二重モード可視及び赤外ライトヘッドに関する。
【関連技術の説明】
【０００３】
航空機は一般に、暗闇や悪天候条件により視界が減少したときに、地上移動、離陸及び着陸時に照明を提供するために、そこに装着された着陸用ライトを有する。着陸用ライトは航空機上の固定の位置に装着することができ；代わりに、着陸用ライトは、必要時に航空機から伸長し、不使用時には抗力を減少させるために引っ込むように、駆動手段により枢動できる。サーチライトは着陸用ライトと同様に駆動手段により枢動できるが、伸長／引っ込み面に垂直な面内で３６０°まで回転する付加的な能力を含む。軍隊用及び法執行用のヘリコプターは標的を照射するように所望の方向に光ビームを向けるためにサーチライトを普通に使用する。
【０００４】
秘密操作のための赤外基礎の暗視作像装置（「ＮＶＩＳ」）の出現により、可視光を排除しながら選択した着陸及びサーチ領域を照射するための赤外光を生じさせることによりＮＶＩＳと両立できる着陸用ライト及びサーチライトの要求が生じた。初期のＮＶＩＳと両立できる着陸用ライト及びサーチライトは普通の可視投光装置上に設置された赤外光フィルタを使用した。ＮＶＩＳと両立できる投光装置の欠点は、搭乗員が任務中に可視モードからＮＶＩＳモードへ切り替えることができないことであった。その理由は、航空機が地上にある間に赤外フィルタを設置及び除去する必要があったからである。この欠点は米国特許第５，６９５，２７２号明細書のような可視投光素子及び赤外投光素子の両方を含む従来の二重モードライトヘッドにより克服された。二重モードライトヘッドは、所望に応じて二重モードライトヘッドの赤外又は可視部分へ電力を単に供給することにより、可視投光モードと赤外投光モードとの間の切り替えを搭乗員に許容する。
【特許文献１】
米国特許第５，６９５，２７２号明細書
【０００５】
従来の二重モードライトヘッドは初期の手動設置フィルタよりも重要な利点を提供するが、これらはいくつかの欠点に苦しむ。第１に、故障したランプの交換は、ランプを交換する毎に取り外してその後に再シールしなければならないセグメント化されたレンズ及びフィルタ組立体のために、面倒で困難な方法である。この修理はしばしば反射鏡を損傷させ、ライトヘッドの光学的な効率を減少させる。更に、二重モードライトヘッドは典型的には専用の赤外又は可視投光装置よりも一層低い光強度を放出する。その理由は、投光装置のために利用できるライトヘッド上の表面積が可視部分と赤外部分とに分割されるからである。更に、従来の二重モードライトヘッドは赤外光を生じさせるために赤外フィルタに結合された可視光源を利用し、そのため、ライトヘッド内に高温が発生し、これが、光素子、レンズ及びシール材料の寿命を制限することがある。維持が簡単で、高強度の光出力を提供し、ライトヘッドの素子の寿命を延ばすように低温で作動する二重モードライトヘッドの要求がある。
【発明の概要】
【０００６】
本発明はランプの再設置が可能で、改善された光出力を提供し、従来の二重モードライトヘッドに比べて少ない熱を発生させる二重モードライトヘッドに関する。
【０００７】
特に、本発明はハウジング好ましくは鋳造アルミニウムハウジングを組み込んだモジュラーデザインである。ハウジングはライトヘッドの後部からの投光素子の設置を許容するように設計される。これは、反射鏡の光学的な効率を減少させることのあるごみ、油又は指紋による反射鏡の汚染を阻止する。後部からの投光素子の設置はまた、メンテナンス時間を減少させる。その理由は、前部のレンズを取り外しで再シールする必要がないからである。
【０００８】
従来の前部装着式のハロゲンランプの交換は、ランプのガラス囲いをソケット内に設置するためにこの囲いを掴む工程を含む。ランプのガラス囲い上のごみ、油及び指紋の如き汚染因子の存在がランプの寿命を減少させことがあるので、メンテナンス人は、ランプの交換時に、綿の手袋又は他の保護材料を使用しなければならない。本発明は、メンテナンス人が、ガラス囲いに触れるか又はこれを汚染することなく、ライトヘッドの後部からランプを取り扱い及び設置できるようにするベースを含む可視光源を利用する。更に、ランプのベースは、工具の必要無しに、可視光源の容易な設置及び取り外しを許容する。
【０００９】
本発明はまた、従来のライトヘッドで使用されたフィルタ付き可視光源と対比して、高強度赤外ダイオードを利用する。高強度赤外ダイオードは、一層高い効率、少ないパワー消費、一層長い寿命及び少ない熱発生と共に、増大した赤外光放出を提供する。高強度赤外ダイオードはまた、そのモジュラーデザインのため、一層迅速で一層簡単な交換を容易にする。
【００１０】
本発明は二重モードライトヘッドであり、このライトヘッドは、前部、後部、頂部及び底部のセクターを有するハウジングと；ライトヘッドを位置決めする手段に二重モードライトヘッドを接続するために、ハウジングのセクターのうちの１つに接続された取り付け地点と；ハウジングの内部に装着され、ハウジングの前部セクターからの光を反射させるように位置決めされた、光を反射する手段と；ハウジングの後部セクターからハウジング内に設置され、ハウジングの前部セクターから赤外光を放出させるように位置決めされた少なくとも１つの高強度赤外ダイオードと；少なくとも１つの可視光源であって、可視光源が反射鏡から突出し、ハウジングの前部セクターから光を放出させるように、ハウジングの後部セクターからハウジング内に設置される少なくとも１つの可視光源と；ハウジングの前部セクターに取付けられ、放出された可視光及び赤外光の１つを通過させる少なくとも１つのレンズと；を有する。
【００１１】
これら及び他の特徴は以下の説明、特許請求の範囲及び添付図面を参照することにより
良好に理解できよう。
【００１２】
二重モードライトヘッド１００の後面図を図１に示す。二重モードライトヘッド１００は後部セクター１２８、頂部セクター１２４及び底部セクター１２６を備えたハウジング１０２を有する。ハウジング１０２はまた、図３に示し後述する前部セクター１２２を有する。ハウジング１０２は鋳造又は機械加工された材料好ましくはアルミニウムで構成され、光源により発生した熱の発散を補助するために複数の冷却フィン１０４を随意に含むことができる。ハウジング１０２は更にライトヘッド１００の可視光部分のための光学デザインを最適化するように形状づけられたパラボラ反射鏡空洞１０６を有し、可視光はハウジング１０２の前部セクター１２２から放出される。ランプリテーナ溝穴１３０は可視光源２００の設置を容易にするために反射鏡空洞１０６内に鋳造又は機械加工される。これについては、後に一層詳細に説明する。
【００１３】
空洞１０６はまた可視光源により発生した熱を運び去る補助を行うために複数の吸熱リブ１０８を随意に含むことができる。開口１１０は赤外光源を収容し、開口１１２はライトヘッド１００の可視光源を収容する。取り付け地点１１４はハウジング１０２の底部セクター１２６に取付けられ、航空機の構造体への直接の又は着陸用ライト又はサーチライトの枢動手段への随意のライトヘッド１００の装着を容易にする。後部カバー１１６はライトヘッド１００の内部を素子から保護し、複数のネジ１１８により容器１２０に固定される。
【００１４】
可視光源２００を図２に示す。好ましくはハロゲンである白熱ランプ２０２はランプベース２０４に取付けられる。ランプベース２０４はランプ２０２を汚染することなく可視光源２００を取り扱うための便利な表面を提供する。１又はそれ以上の保持バネ２０６はリベット２０８の如き普通の手段によりランプベース２０４に取付けられる。ランプリード線２１０はランプ２０２への電力の接続を容易にする。
【００１５】
ライトヘッド１００の前部を図３に示す。図１、２、３を参照すると、好ましくは高強度赤外ダイオードである赤外光源３０２は前部セクター１２２の方に向くようにハウジング１０２の後部セクター１２８から開口１１０内に設置される。好ましくはハロゲンランプである可視光源２００は前部セクター１２２の方に向くようにハウジング１０２の後部セクター１２８から開口１１２内に設置される。各可視光源２００がハウジング１０２の開口１１２を通して押されたとき、保持バネ２０６が拡張し、次いでランプリテーナ溝穴１３０内にスナップ嵌合し、可視光源２００を適所で強固に保持する。
【００１６】
鋳造アルミニウムの反射鏡３０６は可視光源２００からの光放出を最適化するために空洞１０６内に設置される。レンズ３０８はハウジング１０２の前部セクター１２２上に設置され、ライトヘッド１００の内部を素子から保護するためにシールされる。取り付け地点１１４はハウジング１０２の底部セクター１２６に取付けられ、航空機の構造体への直接の又は着陸用ライト又はサーチライトの枢動手段への随意のライトヘッド１００の装着を容易にする。
【００１７】
図４に示すように、二重モードライトヘッドのための電力はパワー入力ライン４１６、４１８により供給される。電力はスイッチ４０２により制御され、このスイッチはロジックライン４２０、４２２を介して制御回路４００の論理回路４１０へロジック電気入力信号を提供する。論理回路４１０が「可視用」のロジックライン４２０上での電圧の存在を検出した場合、パワー金属酸化物半導体フィールド効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の如き電子スイッチ４１２が作動して、可視光源２００に可視光を放出させる。論理回路４１０が「ＮＶＩＳ用」のロジックライン４２２上での電圧の存在を検出した場合、ドライバ制御子４１４がドライバ４０８を作動させる。
【００１８】
電流リミッタの如きドライバ４０８は制御された量の電流を赤外光源３０２へ供給し、赤外光源３０２に赤外光を放出させる。いずれのロジックライン４２０、４２２上でも電圧が検出されない場合は、論理回路４１０は可視光源２００及び赤外光源３０２の双方をオフする。両方のロジックライン４２０、４２２上での電圧の存在の如き不法なロジック状態が存在する場合は、論理回路４１０はまた可視光源２００及び赤外光源３０２の双方をオフする。高電圧保護フィルタ４０４は航空機と制御回路４００との間で電気ノイズを隔離する。電圧レギュレータの如き電源４０６は航空機からのパワーを制御回路４００内の素子に適した電圧レベルへとコンディショニングする。
【００１９】
作動において、二重モードライトヘッドは固定の又は引き戻し可能な着陸用ライト機構若しくはサーチライト機構に装着される。コックピット内に位置する制御スイッチ４０２は典型的には「オフ」位置にあり、可視ランプ２００及び赤外光源３０２の双方から電流を除去する。オペレータが制御スイッチ４０２を「可視」位置に設定したとき、電子スイッチ４１２が作動し、可視光源２００へパワーを供給し、この光源に明るい可視光を放出させる。オペレータがスイッチ４０２を「ＮＶＩＳ」位置に設定した場合は、ドライバ４０８が作動し、赤外光源３０２に赤外光を放出させて、秘密操作中の捜索、標的狙い及び着陸を容易にさせる。
【００２０】
ここでは特定の応用のための特定の実施の形態を参照して本発明を示し、説明したが、本発明は飛行用途に限定されない。事実、本発明は、手持ち式及び静止の備品、及び、自動車、船舶及び鉄道を含むすべての形式の交通に直ちに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１−ａ及び１−ｂは二重モードライトヘッドの後部及びカバーを示す図である。
【図２】可視光源を示す図である。
【図３】二重モードライトヘッドの前部を示す図である。
【図４】二重モードライトヘッドの電気的な概略図である。
【図４】
2004526614.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004526614.tif 000004
2004526614.tif 000005
2004526614.tif 000006
2004526614.tif 000007
2004526614.tif 000008
2004526614.tif 000009
2004526614.tif 000010
2004526614.tif 000011
2004526614.tif 000012
2004526614.tif 000013
2004526614.tif 000014
2004526614.tif 000015
2004526614.tif 000016
2004526614.tif 000017
2004526614.tif 000018
2004526614.tif 000019
2004526614.tif 000020
2004526614.tif 000021
【国際調査報告】
2004526614.tif 000022
2004526614.tif 000023