(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に指向性を制御して音波を放射するパラメトリックアレイ音源と，前記音波を受信信号とする受波手段と，水と他の物質とを混合する手段と，前記パラメトリックアレイ音源からの音波の伝播路にあって，前記物質と水との混合物を貯蔵する貯留手段とを備えるソーナー装置であって，前記貯留手段の形状が，前記パラメトリックアレイ音源による前記音波の放射面から離れるに従って断面積が増加する形状であることを特徴とするソーナー装置。
【請求項２】
請求項１に於いて，前記パラメトリックアレイ音源，前記貯留手段，及び前記受波手段が，水中航走体に具備されることを特徴とするソーナー装置。
【請求項３】
請求項１に於いて，前記パラメトリックアレイ音源と前記受波手段が分離して具備されることを特徴とするソーナー装置。
【請求項４】
請求項２に於いて，前記受波手段は，複数の受波素子からなり，前記水中航走体より線状の配列で曳航されることを特徴とするソーナー装置。
【請求項５】
請求項４に於いて，前記パラメトリックアレイ音源は，前記水中航走体の航走方向に対し，ほぼ直交方向に沿って配列する複数の送波素子よりなることを特徴とするソーナー装置。
【請求項６】
請求項１に於いて，前記貯留手段は膨張または収縮が可能な袋を具備することを特徴とするソーナー装置。
【請求項７】
請求項１に於いて，前記貯留手段と前記パラメトリックアレイ音源を一体として可動にする機構を具備することを特徴とするソーナー装置。
【請求項８】
請求項１に於いて，前記パラメトリックアレイ音源の位置あるいは姿勢を検出する検出手段を備え，前記検出手段により得られた情報をもとに前記受波手段の受信信号を処理することを特徴とするソーナー装置。
【請求項９】
請求項１に於いて，前記物質は，二酸化炭素を含有するか，あるいは水中で二酸化炭素を発生する物質を含むことを特徴とするソーナー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水中の情報を音波により映像化するソーナー技術に係わり，特に海底地質探査や，ケーブルや遺失物等の埋設物を検出するソーナー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，海底の地質探査等には，水中に波動エネルギを放射する送信音源と，海底，海中からのエコーを受音するハイドロホンアレイとを曳航するソーナー装置が広く使用されている。海底内での音波の減衰は，周波数が高くなるほど著しいため，送信音波の周波数は，通常，数十ｋＨｚ以下のものが用いられる。
【０００３】
一方，ケーブルや小型の遺失物等，１ｍ以下の寸法の物体が海底に埋没した物を検出するためには，可能な限り高い周波数で送受信を行うのが，分解能の確保の点から有利である。数十ｋＨｚ以下の音波で十分な方位分解能を確保しながら，海底を広範に捜索するために，その送受信周波数と海底（水底）との距離，分解能の最適化の関係から，無人のＲＯＶ（Remotely Operated Vehicles，遠隔操作ビークル）にソーナーの送受信部を搭載したものが用いられる場合が多い。
【０００４】
また，広い海底領域を探査するために，水上艇からソーナーの送受信部を搭載した曳航体を牽引し，水深を制御しながら探査を行うことも広く行われている。
【０００５】
しかし，ＲＯＶ等を用いる場合でも，海底から数ｍから数十ｍの高度を取ると，必要な分解能に見合う送受波器の口径は約１ｍから数十ｍ以上になり，大口径を確保しなければならない。水中で数ノット以上の速度で安定曳航，航走できる躯体に搭載できる送信音源の大きさは，曳航速度につれて増す航走抵抗の大きさから，実用上限界がある。この最大口径の限界を改善する方法として，水の非線型音響伝播を利用したパラメトリックアレイ音源を利用する方法が広く知られている。
【０００６】
パラメトリックアレイ音源は，周波数が高く，指向性に優れる１次波のエネルギの一部が，海水の非線型音響伝播により２次波の成分である差周波数成分にエネルギが移り，差周波数成分に関して仮想的なエンドファイヤアレイが形成されたのと等価になる効果を利用する音源である。パラメトリックアレイ音源は，送信する１次音波から，変換される２次の音波へのエネルギーの変換効率が，高くとも百分の１程度であるため，変換効率の改善が望まれる。
【０００７】
この問題に関連して，水中気泡の振動で送波エネルギーの周波数特性を制御する技術が米国特許ＵＳＰ３，４３７，１７０に開示されている。また，送波音源の前に水中気泡を形成し，その非線型振動を用いて，パラメトリックアレイ音源の効率を改善する技術が日本音響学会誌４６巻８号６２２頁から６２７頁に開示されている。また，米国特許ＵＳＰ３，８７２，４２１号に於いては，非線形性の高い媒質を容器に収め，容器内で定在波を発生させてパラメトリックアレイ音源とする方法が開示されている。また，特開平４−３５９１８２号公報では，気泡を含んで固体化された材料を用いて非線形性を改善する方法が開示されている。また，特開平７−２０３５７９号公報では，送波音源の前に気泡を形成する技術が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では，気泡の利用で非線型効果を高める原理的な技術や構成が開示されているが，海底埋設物等を検出する場合に送信を固定の指向性条件で行うことは少なく，実用的には指向性を制御する場合が多い。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は以下の通りである。
（１）フェイズドアレイビームフォーマなどで電子的に送波指向性を制御する場合に，上述のパラメトリックアレイ音源の効率改善を促す技術について空間的均一性を高めること。
（２）パラメトリックアレイ音源の一次波の距離減衰によるゲイン低下を補うため，水面直下よりも海底に接近した深度からの音波の送受信による走査を実現すること。
（３）パラメトリックアレイ音源の低い周波数の２次波のエコーを高い空間分解能で受信すること。
（４）受信手段の水中運動時の流体抵抗を減少させること。
（５）２次波を線状アレイで受波する場合の指向性を送信を含めて改善すること。
（６）船舶などの航走時の流体抵抗と自重を減少させること。
（７）海底への送波入射角の制御および，船舶などの航走時の流体抵抗による貯留手段（水と他の物質との混合物を滞留あるいは貯蔵する）の運動と送波手段の相対位置関係を維持すること。
（８）船舶などの航走時の送波手段と受波手段の空間的位置関係の変動を吸収すること。
（９）水中にて所定の時間の後，溶解消失する物質を非線型効果改善に用いること。
【００１０】
本発明の目的は，指向性制御する送受波を，水と他の物質との混合物を滞留あるいは貯蔵した音響路を備えたパラメトリックアレイ音源を用いて行ない，上記の課題を解決し，海底埋設物等を検出するソーナー装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記（１）の課題を解決するために，本発明の第１の構成のソーナー装置は，海中などの水中にその指向性を制御して波動エネルギを放射する送波手段と，水又は海水と，所定の流体（気体あるいは液体，あるいは固体粒子を分散させた液体などの複数物質の分散相，混合相などの物質から構成される）とを混合する手段と，前記物質と水の混合物を滞留あるいは貯蔵させ，送波手段の送波面から離れるに従って断面が増加する扇型あるいは円錐，角錐型の形状をもつ，開空間あるいは閉空間をなす貯留手段とを具備する。
【００１２】
上記（２）の課題を解決するために，本発明の第２の構成のソーナー装置は，第１の構成のソーナー装置に於いて，送波手段と，受波手段が，自律，遠隔操作，索の有無に係わらず，水面下を航走する躯体に具備する構成とする。
【００１３】
上記（３）の課題を解決するために，本発明の第３の構成のソーナー装置は，第１の構成のソーナー装置に於いて，送波手段または貯留手段と，受波手段は，音響的に分離して具備する構成とする。
【００１４】
上記（４）の課題を解決するために，本発明の第４の構成のソーナー装置は，第２の構成のソーナー装置に於いて，受波手段を流体抵抗の小さい線状配列として形成し，曳航する構成とする。
【００１５】
上記（５）の課題を解決するために，本発明の第５の構成のソーナー装置は，第４の構成のソーナー装置に於いて，送波手段は航走体の航走方向に対し，ほぼ直交方向に配列する複数の送波素子で構成する。
【００１６】
上記（６）の課題を解決するために，本発明の第６の構成のソーナー装置は，第１の構成のソーナー装置に於いて，貯留手段として膨張または収縮が可能な袋を具備する構成とする。
【００１７】
上記（７）の課題を解決するために，本発明の第７の構成のソーナー装置は，第１の構成のソーナー装置に於いて，貯留手段と送波手段を一体として可動にする機構を具備する構成とする。
【００１８】
上記（８）の課題を解決するために，本発明の第８の構成のソーナー装置は，第１の構成のソーナー装置に於いて，送波手段の位置あるいは姿勢を検出する検出手段を備え，検出手段により得られた情報をもとに受波手段の受信信号を処理する構成とする。
【００１９】
上記（９）の課題を解決するために，本発明の第９の構成のソーナー装置は，第１の構成のソーナー装置に於いて，所定の流体を構成する物質は，二酸化炭素を含有するか，あるいは水中で二酸化炭素を発生する物質を含有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１は，本発明の第１の実施例の構成を説明する図である。本発明のソーナー装置を構成する，混合手段１，貯留手段２，送波手段３，受波手段４は，水１０の中に沈められる。水１０は，海，河川，湖沼，ダム，大規模貯水設備などの海水や淡水などである。通常，送波手段３はランジュバン型送波器，受波手段４はハイドロホン等を用いる。貯留手段２は，流体を保持できる定形，あるいは不定形の容器あるいは空間により構成される。
【００２１】
送波手段３は，放射するエネルギーの大部分が貯留手段２を通過するように配置される。送波手段３は，指向性を制御した送波ビーム５および別指向性の送波ビーム５ａを形成する。貯留手段２は，送波ビーム５，５ａのほぼ同じ音波の伝播距離を包含する形状とする。一例として，送波手段３が送波ビーム５，５ａを面内で扇状に走査する場合，貯留手段２の形状も扇状の領域とする。送波手段３がビーム５，５ａを円錐や角錐の体積内で走査する場合であれば，貯留手段２の形状も円錐，角錐の領域とするのが望ましい。貯留手段２の形状は，送波手段３の音響放射面から距離が増すにつれ，拡声器のように断面積が拡大する形状で構成する。
【００２２】
受波手段４は，送波手段３の送波したビームが，反射体７で反射してきたエネルギを受けて受信信号とする。受波手段４は受波するエネルギの大半が貯留手段２を通過しないように送波手段３，貯留手段２とは距離をおいて配置される。即ち，受波ビーム６が貯留手段２を通らないよう設置される。
【００２３】
混合手段１は，貯留手段２に接続される。図１に示す混合手段１は，吸入口１ｘ，貯槽１ｙ，吐出口１ｚを備える。物質１１は貯槽１ｙに貯蔵される。吸入口１ｘより周囲の水１０が，貯槽１ｙより物質１１が，移動して混和されて混合物１２が形成される。吐出口１ｚより貯留手段２の内部に，混合物１２が蓄積あるいは滞留される。混合手段１は吐出口１ｚにて貯留手段２と接続されている。ここで物質１１は，空気や二酸化炭素などの気体，過酸化水素水などの液体，過炭酸ナトリウムなどの固体粒子などの単一相，気体や液体を膜で包含したマイクロカプセルなどの複数相からなる粒子やそれらを高濃度で液相に分散したもの等であり，攪拌により水や海水に分散できる。これらは，水や海水に分散すると音波伝播に関する非線型性を増す点に特徴がある。また，二酸化炭素を含む，あるいは発生する物質を用いた場合，二酸化炭素気泡は水に対する溶解度が高いため，音響的には速やかに消失し，大きな径の気泡に成長しにくい。
【００２４】
貯留手段２は，混合物１２を周囲に散逸させない閉空間で構成されても良いが，混合物１２の密度が周囲の水１０と同等もしくは低ければ，混合物１２は浮力により上部位置に大部分が滞留するため，貯留手段２の底部が水中に対して開いた開空間により構成しても良い。
【００２５】
貯留手段２が袋や槽のような閉空間を構成するものであれば，混合手段１は吸入口１ｘを備え，周囲の水１０を吸引して貯留手段２に混合物１２を送りこむが，同時に，混合手段１は混合物１２を当初の吐出口１ｚより逆に吸引し，当初の吸入口１ｘより排出しても良い。このような機能は，混合手段１が正転，逆転が制御できる流体ポンプ等を備えると容易に実現できる。また，吸水口１ｘを備えず，当初の吐出口１ｚより吸排水を行う構成でも良い。
【００２６】
この構成により，送波手段３の音響放射面から所定の距離までに，非線型を増した，ほぼ均一な音響路を形成できる。ここでの所定の距離とは，送信する音波の中心周波数での波長で，数十波長以上が実用上望ましい。
（第２の実施例）
図２は，本発明の第２の実施例の構成を説明する図であり，図１の構成要素を水中航走体に搭載する実施例を示す。本明細書では，「水中航走体」は，有索，無索，自律，遠隔操作，曳航，自走の何れをも問わず，海中に潜航する移動体を指す。水中航走姿勢に於いて，水底部に向けて開口が広がるよう，航走体の躯体２０の内部に貯留手段２が設けられる。流体抵抗の低減を図った躯体２０により，水中，水底を広範囲に移動探査するのに適する。また，航走雑音の影響を低減できる。また，安定化翼により姿勢変動による，送波ビーム５ｂ，５ｃ，受波ビーム６ａの動揺を低減できる。
（第３の実施例）
図３は，本発明の第３の実施例の構成を説明する図である。図３に示す実施例は，図２に示す実施例に於いて，受信の指向性と感度の改善を図るものである。通常，１次波の送波ビーム５ｂ，５ｃにより，非線型効果により変換すべき２次音波は，１次の周波数の数分の一から十分の一の低い周波数とする。このため，１次波の送波口径と同口径での受波ビームの主極幅は，１次の幅の数倍から十倍になる。これを補うため，航走時の流体抵抗の著しい増大を招くことなく，受信口径を拡大できる曳航式アレイ４０を躯体２０ａより曳航して受波手段４とする。曳航式アレイ４０は，ハイドロホン素子４１を索上に直線配列して水中で牽引するものである。航走体の進行方向に沿って大口径が得られ，線状であるため流体抵抗が比較的小さくて済む。また，揚収時に小型に巻き取ることが出来る点が有利である。送波ビーム５ｂはパラメトリックアレイとして１次波周波数の持つの高い指向性で水中，海底，海底下の反射体７よりエコーを発生させ，大口径の受波ビーム６ｂで受信される。反射体７が水中，海底にある場合は，送波手段３が発生する高い周波数の１次波と，水中伝播中に発生する低い周波数の２次波の両者から波動エネルギーをエコーとして得られる場合が多いが，埋設物など海底面以下からの反射では，２次波成分が主なものとなる。曳航式アレイ４０は，単一である必要はなく，２，３本並列にする構成にすると，索の長手方向に直交する面内での指向性を改善できる。
【００２７】
図４は，本発明の第３の実施例に於ける送波手段を説明する図である。海底に向かって航走体搭載のソーナーにより捜索する場合，航走体の躯体２０の進行方向に対して横断的に送波エネルギーの指向性を制御することが探査効率を上げるためには望ましい。送波手段３を，躯体２０の進行方向にほぼ直交する方向に分割された送波素子３ｅの配列とすると，良く知られるフェイズドアレイ整相方式などにより送波ビーム５ｄ，５ｅ，５ｆが形成できる。海底１００の表面では，躯体２０の進行方向ＳＳに対してほぼ直交する方向ＳＰ上に送波ビーム５ｄ，５ｅ，５ｆが照射される。航走体の躯体２０に内蔵される混合手段１の吐出口１ｚは，送波手段３の長手方向に沿って混合物が均一に吐き出されるように工夫することもできる。また，送波素子３ｅの配列は，図４の如く直線状配列である必要はなく，円弧状の配列，複数の線分上の配列でもよく，また，送波素子３ｅの放射面が躯体２０の進行方向や海底に対し並行に固定されている必要もない。
【００２８】
次に，図３に示す航走体に搭載するソーナーの送波手段３が，図４に示す配列状の送波手段３よりなり，受波手段４（曳航式アレイ４０）が２本並列に具備される場合のソーナー装置における送受ビームの空間的関係について，図５を用いて説明する。図５は，本発明の第３の実施例に於ける送波ビームを説明する図である。実施例３では，送波手段３はＭ素子の送波素子３ｅよりなる。これらは独立して送波ビームフォーマ５１より送信信号を供給され，送波ビーム５ｄ，５ｅ，５ｆを形成する。送波ビーム５ｄ，５ｅ，５ｆは送波時にパラメトリックアレイを形成する。送波ビームフォーマ５１は，航走体の進行方向とほぼ直交する一軸方向のみで指向性を制御するため，航走体の進行方向に沿った指向性は，送波時の指向性のままである。
【００２９】
Ｎ素子からなる曳航式アレイ４０の２本により受波手段４が構成され，それらが得る２Ｎ個の受信信号は受波ビームフォーマ５２に供給される。受波ビームフォーマ５２は受波ビーム６ｃを形成する。受波ビーム６ｃの航走体の進行方向に沿った指向性はＮ個の長いアレイ口径によって，送波の１次波，２次波ともに高い指向性を形成することが出来る。一方，進行方向とほぼ直交する軸方向の指向性は，２列の曳航式アレイ４０の左右の間隔を有効幅とする方位分解能を有する。図示しない手段によって，送波ビームフォーマ５１によるビーム形成の方位情報を受波ビームフォーマ５２に反映することができる。
【００３０】
次に，航走体に搭載する貯留手段２を変形可能な袋状構造体とし，この袋状構造体を音響路として，航走体の進行方向に対する送波の指向性を機械的に制御する構成例について，図６から図９を用いて説明する。図６は，本発明の第３の実施例に於ける航走体を説明する上面図である。索６１は海上の船舶などにつながり，航走体を曳航，揚収するほか，各種の制御信号，受信信号，送信信号の送受，推進装置等への電力供給を行う。航走体の本体は大きく別けて，袋状の貯留手段６０を枠に固定しながら，基部に配列状の送波手段３を格納する送波部２１と，左推進部２２，右推進部２３からなる。左推進部２２と右推進部２３は二つの水平支柱で一体となっている。第１の水平支柱は，航走体の進行方向前方で送波部２１の基部を貫通する。送波部２１は，その基部に於いて，第１の水平支柱を中心に所定の角度範囲で回転可能である。第２の水平支柱は航走体後方にあり，送波部２１の枠の底部の一部を捕捉・開放する，捕り手機構２４を備える。
【００３１】
左推進部２２には，送波ビームフォーマ５１が格納され，圧電素子等からなる送波手段３に送信信号電力を供給する。送波部２１の回転角度を検出するため，ロータリーエンコーダ６２も格納される。ロータリーエンコーダ６２による回転角度情報は，送波ビームフォーマ５１，受波ビームフォーマ５２等の制御情報とされる。右推進部２３には物質１１を収納する貯槽１ｙ，流量調節弁１ｂ，１ｃ，混合手段１である双方向ポンプ１ａが格納されている。周囲の海水などの水１０は吸入口１ｘより，流量調節弁１ｂを経て双方向ポンプ１ａにより内部に導入される。物質１１も貯槽１ｙより流量調節弁１ｃを経て導入され，双方向ポンプ１ａ等を経る間に水１０と混合される。変形可能な送管１ｄを通過して，得られる混合物１２は吐出口１ｚから袋状の貯留手段６０の内部に供給される。混合物１２が十分に袋状の貯留手段６０の内部に供給されると，双方向ポンプ１ａの吐出圧力一杯までの内圧で袋状の貯留手段６０は膨張する。流量調節弁１ｂ，１ｃを遮断することにより，以降，袋状の貯留手段６０の体積は変化しない。膨張した袋状の貯留手段６０は，送波手段３の近傍で厚みが薄く，送波部２１の枠の底部でほぼ矩形に広がった形状となる。袋状の貯留手段６０をソーナーの送波に供しない場合には，内部の混合物１２を排出して収縮させる。排出は，双方向ポンプ１ａを逆転させ，流量調節弁１ｂのみを開通させて行ない，最初の吸入口１ｘより混合物１２を周囲へ吐出する。左推進部２２，右推進部２３は，共に末尾に曳航式アレイ４０を曳航する。次に，送波部２１での送波ビーム形成を図７，図８を用いて説明する。
【００３２】
図７は，本発明の第３の実施例に於ける航走体の送波部を説明する図であり，図８は，本発明の第３の実施例に於ける航走体の送波部の可動機構を説明する図である。非線型性を増した混合物１２で十分に膨張させた，袋状の貯留手段６０を貫通するように送波ビーム５ｄ，５ｆが形成される。送波ビームの偏向角度は，航走体の進行方向を横断する面内で電子的に偏向できる。航走体の進行方向を含む面内での送波ビームの指向性は，航走中の可動翼７１の角度で制御される。
【００３３】
図８（ａ）は，袋状の貯留手段６０の動きを説明する航走体の側面図である。送波部２１は，俯角位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の順に，海底に対する送波ビーム６の俯角を変化させることができる。ビームの俯角を変えることは，航走体の対水速度により，袋状の貯留手段６０が受ける流体抵抗を変化させることにもなり，航走経路や海流などの水中の周囲状況により微妙に送波ビーム俯角も変動する。これらの角度変動情報は，図６に示すロータリーエンコーダー６２により送波ビームフォーマ５１，図５に示す受波ビームフォーマ５２に入力されて動揺の補正情報となる。
【００３４】
図８（ｂ）は，袋状の貯留手段６０が，左推進部２２と右推進部２３の間に格納された状態を示す。航走体を短時間で揚収したり，目的海域地点へ移動させる場合，袋状の貯留手段６０を格納して流体抵抗を大きく低減させることができる。この航走体を用いた埋設物の走査を図９を用いて以下に説明する。
【００３５】
図９は，本発明の第３の実施例に於ける埋設物の探知を説明する図である。水上の船舶９０から索６１により航走体２０が曳航される。袋状の貯留手段６０を貫通した送波ビーム５は，効率よくパラメトリックアレイを形成し，海底１００に入射する。海水と海底との音響インピーダンスの違いから，１次波のエコーは海底１００の表面で大半のエネルギを反射し，曳航式アレイ４０で受信される。海底下に入射したエネルギーは著しい減衰を受け，周波数にも拠るが，殆ど受信されない。この結果，１次波のエコーに対する受波ビーム６ｅの形成により，海底１００の表面の形状が詳細に画像化される。パラメトリックアレイ音源として変換された２次波の低周波成分は，海底下に入射した後でも，受ける減衰は１次波に比べると相対的に少なく，埋設物である反射体７で散乱されて，再び海中にエネルギが戻され，曳航式アレイ４０で受信される。受波ビーム６ｆの形成により，埋設物７の有無を検出できる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明により，従来のサブボトムプロファイラやサイドスキャンソーナでは困難であった海底，水底下の埋設物を，高い分解能と感度で探知できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を説明する図。
【図２】本発明の第２の実施例の構成を説明する図。
【図３】本発明の第３の実施例の構成を説明する図。
【図４】本発明の第３の実施例に於ける送波手段を説明する図。
【図５】本発明の第３の実施例に於ける送波ビームを説明する図。
【図６】本発明の第３の実施例に於ける航走体を説明する上面図。
【図７】本発明の第３の実施例に於ける航走体の送波部を説明する図。
【図８】本発明の第３の実施例に於ける航走体の送波部の可動機構を説明する側面図。
【図９】本発明の第３の実施例に於ける埋設物探知を説明する図。
【符号の説明】
１…混合手段，１ａ…双方向ポンプ，１ｂ，１ｃ…量調節弁，１ｄ…送管，１ｘ…吸入口，１ｙ…貯槽，１ｚ…吐出口，２…貯留手段，３…送波手段，３ｅ…送波素子，４…受波手段，４０…曳航式アレイ，４１…ハイドロホン素子，５，５ａ〜５ｆ…送波ビーム，５１…送波ビームフォーマ，５２…受波ビームフォーマ，６，６ａ〜６ｆ…受波ビーム，７…反射体，１０…水，１１…物質，１２…混合物，２０…躯体，２１…送波部，２２…左推進部，２３…右推進部，２４…捕り手機構，６０…袋状の貯留手段，６１…索，６２…ロータリーエンコーダ，９０…船舶，１００…海底，ＳＳ…進行方向，ＳＰ…直交方向，Ｓ１〜Ｓ３…俯角位置。
【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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