(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ送信器から照射されるレーザ光線を受光して射撃シミュレーションを行うための標的板装置において、
照射されたレーザ光線を反射する反射型標的板と、
前記反射型標的板からの反射光を集光させる集光器と、
前記集光器によって集光された光を受光する受光器とを備えると共に、
前記集光器と前記受光器は、前記レーザ送信器とは別体に配置されることを特徴とする標的板装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射撃訓練などにおいて標的として使用される標的板装置に関するものであり、より詳細には、レーザ送信器から照射されるレーザ光線を受光して命中の有効性を確認するための標的板装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レーザ送信器から標的板に向けてレーザ光線を照射し、標的板の受光信号（又は標的板の反射光の受光信号）によって命中したか否かを確認することのできる射撃シミュレーションシステムが広く利用されている。さらに、様々な地点からの射撃訓練に適用するために、近距離用の標的板と遠距離用の標的板とが設置されている。
【０００３】
図３は、従来から用いられている反射型標的板装置の概観斜視図である。この反射型標的板装置は、垂設されレーザ光を反射する反射型標的板２１と、この反射型標的板２１からの反射光を受光する複数の受光器（図５参照）が配置された受光装置２３を備えている。図４は、レーザ送信器から照射されるレーザ光線の特性を示す模式図である。図４に示すように、レーザ光線１２は照射するビームに広がり特性を有している。つまり、レーザ送信器１１から照射されるレーザ光線１２は、近距離Ｌａの地点において近距離ビーム面積Ｓａは小さく、遠距離Ｌｂの地点において遠距離ビーム面積Ｓｂは大きくなっている。したがって、近距離Ｌａ（以下、近距離地点Ｌａと表現する）の標的板に付設する受光装置の受光器の配置間隔と、遠距離Ｌｂ（以下、遠距離地点Ｌｂと表現する）の標的板に付設する受光装置の受光器の配置間隔とを同じにしたのでは、近距離地点Ｌａの標的板に実際に命中したことを示す実績（以下、有効性という）と遠距離地点Ｌｂの標的板の有効性とを同じレベルで比較判定することができない。
【０００４】
図５は、受光装置を構成する受光器の配置図であり、（ａ）は近距離用受光装置を示し、（ｂ）は遠距離用受光装置を示している。図５（ａ）に示すように、近距離用受光装置２３Ａは受光器１４の配置間隔が密になっており、遠距離用受光装置２３Ｂは受光器１４の配置間隔が粗になっている。
【０００５】
そして、図４の近距離地点Ｌａに反射型標的板２１を設置した場合は、図５（ａ）に示すように、レーザ光線の近距離ビーム面積Ｓａの部分が反射型標的板２１に反射されて、近距離用受光装置２３Ａでは、２個の受光器１４が照射される。また、図４の遠距離地点Ｌｂに反射型標的板２１を設置した場合は、図５（ｂ）に示すように、レーザ光線の広い遠距離ビーム面積Ｓｂの部分が反射型標的２１に反射され、遠距離用受光装置２３Ｂで受光されるが、遠距離用受光装置２３Ｂでは、受光器１４の配置間隔が広くなっているので、やはり２個の受光器１４が照射される。つまり、近距離、遠距離に関わらず、レーザ光線は２個の受光器１４に受光されるので、近距離、遠距離ともに同じレベルで有効性の比較判定を行うことができる。このように、近距離と遠距離とで受光器１４の配置間隔を変えることにより、同じ条件で有効性の比較判定ができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の標的板装置では、近距離用と遠距離用を個別に準備しなければならず、コストが高くなり、またスペースも必要となる。また、近距離用標的板装置と遠距離用標的板装置とでは、単位面積当たりのレーザの受光量が異なるので、受光したレーザ光線の命中の精度などを演算処理するための制御装置の判定レベルの設定を、近距離用標的板と遠距離用標的板とで個別に行わなければならない。このため、近距離用標的板装置と遠距離用標的板装置とでは共通性がなく、個別に保守・点検をしなければならないなどメンテナンスもかなり大変となる。
【０００７】
尚、特開平０８−１５２２９７号公報に、遠距離、近距離どちらでも標的板を変えずに射撃を行うことができる射撃訓練システムの技術が開示されている。この技術によれば、自機器から目標機器に向けてレーザ光線を発射したとき、目標機器から反射されて戻ってきたレーザ光線より信号を取り出し、発射時の信号との時間差から自機器と目標機器との間の距離を算出する。そして、算出された距離に対応した値の直流電圧を生成してレーザ光線の到達距離を制御する。これによって、遠距離近距離どちらでも同じ標的板で有効性を判定することができる。しかし、この技術は、送信信号と受信信号の時間差を演算しなければならないなど、制御装置の演算回路などが複雑となり、しかも、雨天の屋外などでは使用することができないなどの不便さがある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、レーザ送信器が近距離にあるか遠距離にあるかに関わらず、レーザ送信器から照射されるレーザ光線の命中の有効性を同一条件で判定できる標的板装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の標的板装置は、レーザ送信器から照射されるレーザ光線を受光して射撃シミュレーションを行うための標的板装置において、照射されたレーザ光線を反射する反射型標的板と、この反射型標的板からの反射光を集光させる集光器と、この集光器によって集光された光を受光する受光器とを備えると共に、前記集光器と前記受光器は、前記レーザ送信器とは別体に配置されてなる。この構成において、受光器は、反射型標的板が配置されている位置に関わらず、反射型標的板の標的位置に照射されたレーザ光線における反射光の全てのビームを受光することができる。
【００１０】
このような構成によれば、レーザ送信器と標的板装置との距離が近距離にあるか遠距離にあるかに関わらず、標的位置に照射されたレーザ光線のビーム面積を集束させて受光器のみに受光させることができる。これにより、一種類の反射型の標的板装置を用いて近距離、遠距離の何れにも対応することができる。つまり、標的板装置が近距離にあっても遠距離にあっても、レーザ光線の反射光のビーム面積を集光器によって狭めてから受光器に受光させるので、射撃手が近距離、遠距離何れの位置からレーザ光線を照射しても、同一条件で命中の有効性を判定することができる。これにより、複数種類の標的板を用意しなくてもよいので、射撃シミュレーションを経済的に行うことができると共に、メンテナンスの手間が軽減されて操作性も向上する。
【００１１】
さらに、標的板装置を一種類にすることができるので、システム全体としての構成が簡単になり、標的板の移動・設置に費やす労力を削減することができるので、効率的且つ効果的に射撃シミュレーションを行うことができる。つまり、本発明の標的板装置によれば、一種類の標的板装置によって近距離、遠距離両方をカバーできる射撃シミュレーションシステムを構築することができる。
【００１２】
尚、本発明の標的板装置に照射されるレーザ光線の中には、レーザ光線を照射した者を特定するＩＤ情報を付加することができる。したがって、受光器がレーザ光線の中のＩＤ情報を取得し、制御部によってＩＤ情報に含まれるコードを解析・演算すれば、射撃手を特定することもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明における標的板装置を射撃シミュレーションに適用する場合の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の反射型標的板装置の概観斜視図である。この反射型標的板装置は、表面に特殊加工が施されてレーザ光線を反射することのできる鏡面を有する反射型標的板２と、標的使用時に反射型標的板２を立てたり、レーザ光線が反射型標的板２の標的部分に照射されたときに反射型標的板２を降ろしたりするポップアップ機構３と、レーザ光線が標的部分に照射されたときに有効性を解析・演算したり、ポップアップ機構３を制御したりする制御部４と、制御部４の表面に載置されていて、反射型標的板２から反射されたレーザ光線のビームを集光させる集光器５と、集光器５で集光されたレーザ光線を受光する受光器６とによって構成されている。
【００１４】
図１において、図示しない位置にあるレーザ送信器から照射されたレーザ光線が反射型標的板２の標的部分に照射されると、照射されたレーザ光線は反射型標的板２によって反射されて集光器５へ入射される。このとき、反射型標的板２に照射されたビーム面積と、反射型標的板２で反射されて集光器５に入射されるレーザ光線のビーム面積とはほぼ同じである。そして、集光器５によりビームが集束されて、狭いビーム面積のレーザ光線が受光器６に受光される。
【００１５】
受光器６は、レーザ光線に含まれる命中情報や射撃手を特定するＩＤ情報などを正確に取得して、これらの情報を制御部４へ送信する。そして、制御部４が、命中情報に含まれるコードを解析・演算して命中の有効性を判定したり、ＩＤ情報に含まれるコードを解析・演算して射撃手を特定したりする。さらに、制御部４は、解析・演算した有効性の情報を特定された射撃手側の機器へ送信する。これによって、射撃手は命中の有効性の情報を取得することができる。また、制御部４は、ポップアップ機構３を駆動して反射型標的板２を降ろす。これによって、反射型標的板装置１から離れた場所にいる者は、レーザ光線が反射型標的板２に命中したことを知ることができる。
【００１６】
ここで、反射型標的板２に対してレーザ光線を近距離から照射する場合と遠距離から照射する場合とを比較してみる。図２は、反射型標的板に対してレーザ光線を近距離から照射した場合と遠距離から照射した場合のレーザパターンの概念図であり、（ａ）は近距離から照射した場合、（ｂ）は遠距離から照射した場合の概念を示している。
【００１７】
図２において、レーザ送信器７のレーザ光源にはレーザダイオードが用いられている。レーザダイオードは、例えば、ＧａＡｓやＩｎＰやＩｎＡｓなどで形成された半導体レーザであり、レーザ光線の波長は１μｍ前後である。さらに、レーザ送信器７から照射されるレーザ光線には、レーザ光線の送信者を特定するＩＤ情報や命中情報などの各種情報が付加されている。
【００１８】
また、集光器５は、入射したレーザ光線を集光するように、凹面鏡あるいは出射側が凸面となった片面凸レンズによって構成されている。さらに、集光器５に入射されたレーザ光線の集光部には受光器６が配置されている。
【００１９】
今、図２（a）のように、レーザ送信器７と反射型標的板２とが近距離Ｌａで配置されているときは、近距離レーザパターンＡによって、反射型標的板２の位置に近距離ビーム面積Ｓａのレーザ光線が照射される。さらに、反射されたレーザ光線は近距離ビーム面積Ｓａで集光器５に入射される。そして、このレーザ光線は集光器５によって集光されて受光器６に受光される。
【００２０】
一方、図２（ｂ）のように、レーザ送信器７と反射型標的板２とが遠距離Ｌｂで配置されているときは、遠距離レーザパターンＢによって、反射型標的板２の標的位置に照射されるレーザ光線のビームは、近距離ビーム面積Ｓａよりさらに広がって、遠距離ビーム面積Ｓｂとなる。この遠距離ビーム面積Ｓｂは受光器６の表面積より広いが、集光器５により集光される結果、近距離レーザパターンＡの場合と同様の光量が受光器６で受光されることとなる。
【００２１】
このようにして、遠距離からのレーザ光線が反射型標的板２に照射したときの遠距離ビーム面積Ｓｂが受光器６の表面積より大きくても、受光器６に照射される受光ビーム面積Ｓｃは受光器６の表面積より小さくなる。これによって、反射型標的板２の標的位置に照射されたレーザ光線は全て受光器６に受光され、レーザ光線に含まれる命中情報やＩＤ情報は確実に受光器６によって取得され、図示しない制御器に送信される。したがって、距離に拘わらず命中情報やＩＤ情報に含まれるコードは制御器によって正確に解析・演算され、精度の高い有効性の情報が射撃手側に送信される。
【００２２】
このように、レーザ送信器７と反射型標的板２とが遠距離Ｌｂに配置されていて、反射型標的板２の位置に照射される遠距離ビーム面積Ｓｂが受光器の表面積より広くても、遠距離ビーム面積Ｓｂは集光器５によって受光器の表面積より狭められるので、反射型標的板２における有効性の判定を正確に行うことができる。つまり、近距離、遠距離に関わらず一つの反射型標的板装置を用いることにより射撃シミュレーションを行うことができる。
【００２３】
以上述べた実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記の実施の形態では、集光器として、凹面鏡や片面凸レンズを用いたが、反射型の集光器を用いても良い。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の標的板装置によれば、レーザ送信器と標的板装置との距離が近距離にあるか遠距離にあるかに関わらず、標的位置に照射されたレーザ光線のビーム面積を集束させて受光器のみに受光させることができる。これにより、一つの標的板装置を用いて近距離、遠距離の何れにも対応することができる。従って、複数種類の標的板を用意しなくてもよいので、射撃シミュレーションを経済的に行うことができると共に、メンテナンスの手間が軽減されて操作性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の反射型標的板装置の概観斜視図である。
【図２】  反射型標的板に対してレーザ光線を近距離から照射した場合と遠距離から照射した場合のレーザパターンの概念図であり、（ａ）は近距離から照射した場合、（ｂ）は遠距離から照射した場合の概念を示す。
【図３】  従来の反射型標的板装置の概観斜視図である。
【図４】  レーザ送信器から照射されるレーザ光線の特性を示す模式図である。
【図５】  従来の受光装置を示す図であり、（ａ）は近距離用受光装置、（ｂ）は遠距離用受光装置を示す図である。
【符号の説明】
１  反射型標的板装置、２、２１  反射型標的板、３  ポップアップ機構、４制御部、５  集光器、６、１４  受光器、７、１１  レーザ送信器、１２  レーザ光線、２３Ａ  近距離用受光装置、２３Ｂ  遠距離用受光装置、Ｓa  近距離ビーム面積、Ｓb  遠距離ビーム面積、Ｓｃ  受光ビーム面積。
【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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