JP4691584B2 - レーザ照準装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば小銃、拳銃、機関銃、重機関銃などの火器に装着し、目標を照準するためのレーザ照準装置に関するものである。

従来のレーザ照準装置では、夜間であれば暗視装置を併用し、低出力の非可視レーザを使用した照準器が一般的であり、昼間の使用は不可能であった。一方、昼間であれば可視レーザを使用した照準器が一般的であった。よって、運用状況により各々照準器を交換するか、双方を火器に装着する必要があった。いずれも、操用性に難があるとともに経済性もすぐれない内容であった。

この課題を解決する場合、非可視レーザと可視レーザを一体化した照準器を構成する方法があるが、従来の技術では、非可視レーザと可視レーザの各々に独立した光学系を構成する必要があり、構造的に大きくなることと、レーザの光軸調整機構も各々構成する必要があった。結果的に、質量増加にともなう操用性の悪化と経済性（調達容易性）の悪化をもたらすこととなっていた。
特許第３６６５３０８号公報

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、非可視レーザ及び可視レーザを一体化し一つの光学系により構成することにより、努めて小型・軽量化を図ることで、操用性の向上、調達時の経済性効果を期待でき、さらに目の近辺の照準を中断する安全機能を有するレーザ照準装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のレーザ照準装置は、スイッチを操作することにより非可視レーザ制御信号、可視レーザ制御信号、敵味方識別用レーザ制御信号を選択して出力する制御回路と、前記制御回路からの非可視レーザ制御信号、可視レーザ制御信号、敵味方識別用レーザ制御信号がそれぞれ対応して入力され、非可視レーザ駆動信号、可視レーザ駆動信号、敵味方識別用レーザ駆動信号をそれぞれ対応して出力する非可視レーザ駆動回路、可視レーザ駆動回路、敵味方識別用レーザ駆動回路と、前記非可視レーザ駆動回路、可視レーザ駆動回路、敵味方識別用レーザ駆動回路からの非可視レーザ駆動信号、可視レーザ駆動信号、敵味方識別用レーザ駆動信号がそれぞれ対応して入力され、非可視レーザ光、可視レーザ光、敵味方識別用レーザ光をそれぞれ対応して出力する非可視レーザ発振源、可視レーザ発振源、敵味方識別用レーザ発振源と、前記非可視レーザ発振源、可視レーザ発振源、敵味方識別用レーザ発振源からの非可視レーザ光、可視レーザ光、敵味方識別用レーザ光が入力される光混合器と、前記光混合器からの出力が入力され、所定の広がりを形成した非可視照準レーザビーム、可視照準レーザビーム、敵味方識別用レーザビームを放射する光学系と、前記光学系からの敵味方識別用レーザビームが対象物に取付けられた反射器で反射された反射光が受光される受光器と、前記受光器の出力光を電気信号に変換する検出回路と、前記検出回路の出力が閾値を超えたときオフ信号を出力する比較器と、前記比較器の出力が入力され、前記制御回路と前記可視レーザ駆動回路との間に接続されたスイッチとを具備することを特徴とするものである。

本発明のレーザ照準装置は、多波長のレーザ出力を一つの光学系にて空間に照射することが可能となり、大幅な小型・軽量化が可能となる。また、装置使用前において銃に装着した状態でのレーザ光軸調整も可視レーザの出力により軽易に行えるだけでなく、従来技術では非可視レーザ・可視レーザの２回に分けて実施していた光軸調整作業を一回で済ますことが可能となる。また、安全機能を付加することにより、味方隊員に対して目に安全な可視レーザを照射することが可能となる。さらに、機能を集約化・一体化することで、製品調達時の経済性の効果等を期待できる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図中、同一部分は同一符号を付して説明する。

図１（ａ）は本発明の実施形態に係るレーザ照準装置の使用例を示す説明図であり、図１（ｂ）は本発明の実施形態に係るレーザ照準装置を示す斜視図である。

図１（ａ），（ｂ）において、１１は使用者、１２は対象物、１３はレーザ照準装置、１４は反射器、１５は可視照準レーザビーム及び敵味方識別（ＩＦＦ）用レーザビーム、１６は反射光、１７はリモートスイッチ（リモートＳＷ）、１８は光学系、１９は受光器である。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、使用者１１である隊員が所持する銃にはレーザ照準装置１３が装着されている。レーザ照準装置１３は前面に２つの開口部があり、一方の開口部には光学系１８が設けられ、他方の開口部には受光器１９が設けられる。レーザ照準装置１３の背面にはリモートスイッチ１７が接続されている。一方、対象物１２である味方隊員のヘルメット前部には反射器１４が装着されている。

すなわち、レーザ照準装置１３の光学系１８から高出力の可視照準レーザビーム及び敵味方識別用レーザビーム１５が放射され、対象物１２の反射器１４で反射された反射光１６がレーザ照準装置１３の受光器１９で受光される。

尚、レーザ照準装置１３の光学系１８からは選択することにより、低出力の非可視照準レーザビームを出力することができる。

図２は本発明の実施形態に係るレーザ照準装置を示す構成説明図である。図２において、２１は電源である電池、２２は制御回路、２３はスイッチ（ＳＷ）、２４は比較器、２５は検出回路、２６は低出力非可視レーザ駆動回路、２７は高出力可視レーザ駆動回路、２８は敵味方識別用レーザ駆動回路、２９は低出力非可視レーザ発振源、３０は高出力可視レーザ発振源、３１は敵味方識別用レーザ発振源、３２は光ファイバ、３３は光混合器である。

図２に示すように、リモートスイッチ１７は、隊員である使用者が操作するスイッチであり、非可視レーザまたは可視レーザのいずれかのボタンを押すことにより、制御回路２２にオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）信号として出力される。その他の方法としてレーザ照準装置本体部分に非可視レーザ／可視レーザを選択するＳＷを設け、リモートＳＷはオン／オフ信号のみ操作する方法もある。何れの方法も実現可能である。

制御回路２２では、選択されたレーザ種別を制御するための回路が構成され、非可視レーザ制御信号、可視レーザ制御信号、敵味方識別用レーザ制御信号が選択されて出力される。制御回路２２からの非可視レーザ制御信号、可視レーザ制御信号、敵味方識別用レーザ制御信号はそれぞれ対応して非可視レーザ駆動回路（ＤＲＶ１）２６、可視レーザ駆動回路（ＤＲＶ２）２７、敵味方識別用レーザ駆動回路（ＤＲＶ３）２８に出力する。尚、制御回路２２と可視レーザ駆動回路２７との間にはスイッチ（ＳＷ）２３が接続され、前記スイッチ２３は常時オンに設定され、オフ信号が入力されると所定期間オフするように構成される。

非可視レーザ駆動回路２６、可視レーザ駆動回路２７、敵味方識別用レーザ駆動回路２８は制御回路２２からの非可視レーザ制御信号、可視レーザ制御信号、敵味方識別用レーザ制御信号がそれぞれ対応して入力されると、非可視レーザ駆動信号、可視レーザ駆動信号、敵味方識別用レーザ駆動信号を非可視レーザ発振源（ＬＤ１）２９、可視レーザ発振源（ＬＤ２）３０、敵味方識別用レーザ発振源（ＬＤ３）３１にそれぞれ対応して出力する。

非可視レーザ発振源２９、可視レーザ発振源３０、敵味方識別用レーザ発振源３１は非可視レーザ駆動回路２６、可視レーザ駆動回路２７、敵味方識別用レーザ駆動回路２８から非可視レーザ駆動信号、可視レーザ駆動信号、敵味方識別用レーザ駆動信号がそれぞれ対応して入力されると、それぞれ対応してレーザが励起され非可視レーザ光、可視レーザ光、敵味方識別用レーザ光を出力する。尚、敵味方識別用レーザ光は敵と味方を識別するレーザパルス（ＩＦＦ送信パルス）で形成される。

非可視レーザ発振源２９、可視レーザ発振源３０、敵味方識別用レーザ発振源３１からの非可視レーザ光、可視レーザ光、敵味方識別用レーザ光は光ファイバ３２を伝送して光混合器３３に入力される。

光混合器３３の出力は、光ファイバ３２を伝送して光学系１８に入力され、光学系１８は所定のレーザ光の広がり形成した非可視照準レーザビーム、可視照準レーザビーム、敵味方識別用レーザビームを放射する。

一方、光学系１８から出力された敵味方識別用レーザビーム（ＩＦＦ送信パルス）は、対象物１２である味方隊員のヘルメット前部に装着された反射器１４により反射され、その反射光がレーザ照準装置１３の受光器１９に入力される。

受光器１９は反射器１４からの反射光のうちフィルタによりＩＦＦ送信パルスのみ抽出してＩＦＦ受信パルス光として受信する。受光器１９からのＩＦＦ受信パルス光は検出回路２５に出力される。検出回路２５は受光器１９から入力されたＩＦＦ受信パルス光を電気信号に変換してＩＦＦ受信パルスとして後比較器２４に出力する。

比較器２４では入力されたＩＦＦ受信パルスが閾値と比較され、閾値を超えた場合は送信オフ信号をスイッチ２３に出力する。

スイッチ２３では、比較器２４からの送信オフ信号を受けて高出力可視レーザ発振源３０の出力を所定期間停止する。高出力可視レーザ発振源３０の出力の停止・開始は、ＩＦＦ送信パルスのパルス間隔の期間保持される。

図３は本発明の実施形態に係る可視レーザの出力タイミングチャートである。図３に示すように、リモートスイッチ１７により、可視レーザの出力をオンにした場合、高出力可視レーザ発振源（ＬＤ２）３０から可視レーザ光が出力されると同時に、敵味方識別用レーザ発振源（ＬＤ３）３１から敵味方識別用レーザ光（ＩＦＦ送信パルス）が一定周期にてリモートスイッチ１７が押されている期間繰り返し出力される。

受光器１９で受光して得られたＩＦＦ受信パルスは、比較器２４で常時閾値と比較され閾値を超えた場合、高出力可視レーザ発振源（ＬＤ２）３０の出力信号をオフにするゲート信号（出力休止ゲート）を生成する。このゲート信号は、スイッチ２３に入力され可視レーザ駆動回路（ＤＲＶ２）２７に対するオン／オフ制御を行う。

尚、可視レーザは昼間において肉眼にて目標を照準する場合に用い、非可視レーザは夜間において暗視装置を使用し、目標を照準する場合に用いる。また、敵味方識別用レーザ（ＩＦＦ送信パルス）は可視レーザと同時に用い、高出力の可視レーザを照準する場合に、誤って味方隊員の目を照準した場合に、目の近辺の照準を中断する安全機能として用いる。

以上のように本発明の実施形態に係るレーザ照準装置は、多波長のレーザ出力を光学系を介することなく光ファイバにより光混合器に入力し、選択されたレーザ出力のみを光ファイバにて一つの光学系に出力し、所望の照準レーザビームを形成することを特徴とするものである。

また、昼間使用するための可視レーザは、屋外における視認性確保のため、高出力の電力を必要とするため、味方隊員の目の安全確保のために、敵と味方を識別するレーザパルス（ＩＦＦ送信パルス）を照準用レーザと同時に出力し、味方隊員のヘルメット前面部分（目の近傍）に配置した反射器からの反射光（ＩＦＦ受信パルス）を受信処理することにより、目の近傍に照射された場合に即座に可視レーザの出力を停止する安全機能を具備することを特徴とするものである。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

（ａ）は本発明の実施形態に係るレーザ照準装置の使用例を示す説明図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係るレーザ照準装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るレーザ照準装置を示す構成説明図である。 本発明の実施形態に係る可視レーザの出力タイミングチャートである。

符号の説明

１３…レーザ照準装置、１４…反射器、１５…可視照準レーザビーム及び敵味方識別（ＩＦＦ）用レーザビーム、１６…反射光、１７…リモートスイッチ（リモートＳＷ）、１８…光学系、１９…受光器、２１…電源である電池、２２…制御回路、２３…スイッチ（ＳＷ）、２４…比較器、２５…検出回路、２６…低出力非可視レーザ駆動回路、２７…高出力可視レーザ駆動回路、２８…敵味方識別用レーザ駆動回路、２９…低出力非可視レーザ発振源、３０…高出力可視レーザ発振源、３１…敵味方識別用レーザ発振源、３２…光ファイバ、３３…光混合器。

Claims (1)

1. スイッチを操作することにより非可視レーザ制御信号、可視レーザ制御信号、敵味方識別用レーザ制御信号を選択して出力する制御回路と、
   前記制御回路からの非可視レーザ制御信号、可視レーザ制御信号、敵味方識別用レーザ制御信号がそれぞれ対応して入力され、非可視レーザ駆動信号、可視レーザ駆動信号、敵味方識別用レーザ駆動信号をそれぞれ対応して出力する非可視レーザ駆動回路、可視レーザ駆動回路、敵味方識別用レーザ駆動回路と、
   前記非可視レーザ駆動回路、可視レーザ駆動回路、敵味方識別用レーザ駆動回路からの非可視レーザ駆動信号、可視レーザ駆動信号、敵味方識別用レーザ駆動信号がそれぞれ対応して入力され、非可視レーザ光、可視レーザ光、敵味方識別用レーザ光をそれぞれ対応して出力する非可視レーザ発振源、可視レーザ発振源、敵味方識別用レーザ発振源と、
   前記非可視レーザ発振源、可視レーザ発振源、敵味方識別用レーザ発振源からの非可視レーザ光、可視レーザ光、敵味方識別用レーザ光が入力される光混合器と、
   前記光混合器からの出力が入力され、所定の広がりを形成した非可視照準レーザビーム、可視照準レーザビーム、敵味方識別用レーザビームを放射する光学系と、
   前記光学系からの敵味方識別用レーザビームが対象物に取付けられた反射器で反射された反射光が受光される受光器と、
   前記受光器の出力光を電気信号に変換する検出回路と、
   前記検出回路の出力が閾値を超えたときオフ信号を出力する比較器と、
   前記比較器の出力が入力され、前記制御回路と前記可視レーザ駆動回路との間に接続されたスイッチと
   を具備することを特徴とするレーザ照準装置。

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