JPH0227645B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に潜水艦用の潜望鏡設備の照準ヘ
ツドに加える改良に係わり、このフアインダーヘ
ツドは潜望鏡マストの上端部に位置しており、更
に本発明は特に、潜望鏡設備のマストの軸線に関
して横方向へ偏移された少なくとも１個の照準用
光学ユニツトを含む照準ヘツドの改良に係わる。

潜望鏡設備が揺動運動（例えば潜水艦の横揺れ
または縦揺れ）によつて動揺する可動船舶に取付
けられると、該潜望鏡設備の照準ヘツドの変位が
惹起され、この変位は該ヘツドを担うマストの長
さに比例して増幅される。これによつて、潜望鏡
設備を用いたあらゆる観測が困難となる；特に潜
水艦が浅く潜水している場合、この不安定な潜望
鏡設備を用いて六分儀法により鑑の位置測定を行
なうことは実際不可能である。

そこで本発明は、当該照準ヘツドを様々な使用
条件下において従来の照準ヘツドよりも優れてい
るように改良することを目的とし、更に照準ヘツ
ドを装備された船舶、特に潜水艦が例えば横揺れ
または縦揺れによる揺動運動などによつて動揺す
る時にも観測を可能にする照準ヘツドを構想する
ことを特に目的とする。

従つて本発明は、上記の型の照準ヘツドにおい
て、マストが揺動運動によつて動揺する時に偏移
された照準用光学ユニツトの供給する像を方位角
及び仰角に関して安定させるため、該照準用光学
ユニツトを２本のジヤイロ安定化軸を備えた可動
支持体上に配置することを目的とする。

しかし、ジヤイロスタビライザを用いた安定化
法によつて照準用光学ユニツトをマストに関して
変位させると、その際照準用光学ユニツトは潜望
鏡の照準ヘツドにおける狭い収容スペースに適応
し得る限られた大きさに留められるので、伝送さ
れる光信号が甚だしく偏移され、その全体または
一部がマスト内へと進行してゆかなくなる恐れが
ある。

従つて上記の手段に加えて、光路補正デバイス
を照準用光学ユニツトによつて送られる光信号の
通路内に装入し、かつこのデバイスを照準用光学
ユニツトの方位角に連動（サーボ連結）させて光
信号がマスト内へ、実質的にマストの光軸に沿つ
て伝送されるようにすることが必要である。

本発明によつて調整された照準ヘツドを装備さ
れた潜望鏡設備においては、船舶の望ましくない
運動に起因する不利な点が少なくとも部分的には
除去され、観測は非常に容易なものとなる。特に
浅く潜つていてそのために横揺れまたは縦揺れの
運動の影響を受け易い潜水艦の場合、本発明によ
る潜望鏡照準ヘツドによつて像が安定し、観測が
著しく改善される。その結果、特に潜望鏡設備を
用いて六分儀法により艦の位置測定を行なうこと
が可能となるが、これは今までの通常の方法によ
つては不可能であつた；また潜水艦内に設置さ
れ、潜望鏡設備によつてその機能（例えば赤外線
カメラによる監視など）を保証される検査装置ま
たは観測装置または測定装置の使用も可能とな
る。

照準用光学ユニツトが方位角において所与の角
度範囲にわたるように構想される時、光信号用の
光路補正デバイスは、その向きが潜望鏡設備のマ
ストの方位角における安定化と連動する、側面の
平行なプレートによつて有利に構成され、このプ
レートは、照準用ユニツトが上記角度範囲の対称
軸方向へ向けられる時光線に対して垂直であるよ
うに配置される。

好ましい適用例において、本発明による上述の
諸特徴のいずれかを有する照準ヘツドは第二の照
準用ユニツトを含み、２個の照準用ユニツトは潜
望鏡設備のマストの軸線の両側に各々配置され、
２本のジヤイロ安定化軸を備えた同一の支持体に
よつて担持される。

本発明は、専ら非限定的に示された好ましい具
体例に従いかつ添付図面に即して詳述されること
によつて更によく理解されよう。

まず第１図において、マスト２（観測のために
掲げられた状態で示す）の上端部に支持された照
準ヘツド１を含む潜水艦用潜望鏡設備を、概念を
確立する目的で概略的に示す。更に潜水艦内部に
位置する観測ステーシヨン３乃至接眼ボツクス
が、照準ヘツド１からマスト２を通過して導入さ
れる光信号を受取り、かつ例えば観測者４による
この信号の直接の観測を可能にするように配置さ
れている。

第１図には通常の潜望鏡設備が示されており、
そのマスト２は潜水艦の主船体５を水密式に貫通
し、下端部において観測ステーシヨン３を支持し
ている。しかし無論他の形態のものも、本発明の
範囲を逸脱することなく、光信号の船体５を通過
しての伝送に適合し得る。

一例としてであるが、第１図の潜望鏡設備は可
視光線及び赤外線によつて機能するように調整さ
れているものとし、可視光線は適当な光学系（図
示せず）によつて、観測ステーシヨン３を経て観
測者４まで直接伝達され得、赤外線はデバイス６
において処理されてから観測ステーシヨン３へ送
り返される。

観測者４が直接観測するための手段の他にも、
像の記録、表示等の手段が本発明範囲から逸脱せ
ずに具備され得る。

無論、潜望鏡設備は、マストの水密支持を保証
する部材や、マストの軸方向の運動及び回動を確
実に制御する部材や、マストを動かす際にこれを
駆動及び案内する部材などのあらゆる通常の補助
的部材（図示せず）をも包含する。

第２図の概略的斜視図において、本発明による
照準ヘツドの主要な構成要素を示す。

この照準ヘツド１は、軸受１１によつて鉛直な
軸線の周囲において回動可能に設置された第一の
フレーム１０を含み、方位角における連動用に具
備されたモータM_zがこの第一のフレーム１０を
フレームの鉛直な回動軸の周囲に回転させる。

第一のフレーム１０に第二のフレーム１２が軸
受１３によつて水平な軸線の周囲を回動可能に設
置されており、仰角における連動用に具備された
モータM_xが上記第二のフレーム１２をこのフレ
ームの水平な回動軸の周囲に回転させる。

この第二のフレーム１２が、通常ミラーまたは
プリズムによつて構成される照準用光学ユニツト
１４を支持し、このユニツトはフレーム１０の鉛
直な回動軸線に関して偏移されている。

第二のフレーム１２または、後段で更に明らか
になるであろう相補的照準用ユニツト１５をも担
持し、このユニツトもフレーム１０の鉛直な回動
軸に関して偏移されている（照準用ユニツト１４
及び１５は、例えばフレーム１０の鉛直軸線に関
して対称的に配置され得る）。

仰角連動用モータM_xによる上記第二のフレー
ム１２の仰角における連動のために減速デバイス
１６が具備され、これによつて連動用モータM_x
と第二のフレーム１２との間で減速比１／２が得
られる。

更に、照準用光学ユニツト１４並びに相補的照
準用ユニツト１５を安定させるために自由度２の
ジヤイロスコープ１７が、減速デバイス１６を駆
動するモータM_xのシヤフト３０によつて支持さ
れており、このジヤイロスコープの一方の感度軸
線G_xは第二のフレーム１２の水平な回動軸線に
平行であり、回動軸線G_sは照準用光学ユニツト
１４または相補的照準用ユニツト１５各々の照準
ラインXXまたはYYに平行であり、更に感度軸
線G_zは軸線G_x及びG_sに対して垂直である。

上記のジヤイロスコープ１７は、第３図及び第
４図に示すように、軸受２１によつて支承された
シヤフト２０に万能継手１９を介して支持される
ロータ１８を含む。

また、該ジヤイロスコープは２個の方位デテク
タD_GZ及び仰角プレセツシヨン用トルクモータ
M_GXを具備する（第３図）。

同様に、２個の仰角（上昇位置）デテクタG_GX
及び方位角プレセツシヨン用トルクモータM_GZも
具備される（第４図）。

２個の方位デテクタD_GZは信号を発し、この信
号はセル２２において復調及び増幅されて、第一
のフレーム１０の方位角連動用モータM_zを制御
する（第３図）。

２個の仰角デテクタD_GXは、電池２３において
復調及び増幅される信号を発し、この信号は第２
のフレーム１２の仰角連動用モータM_xを制御す
る。

ジヤイロスコープの回転軸G_sの向きは姿勢制
御信号によつて決定され、この信号は３１におい
て仰角プレセツシヨン用トルクモータM_GXに、３
２において方位角プレセツシヨン用トルクモータ
M_GZに与えられる。

本発明によれば、第２図に示すように第一のフ
レーム１０は照準用光学ユニツト１４と共働する
光路補正デバイス２４を含み、このデバイスは軸
受２５によつて、第二のフレーム１２の回動軸に
対して平行な軸２９の周囲において回動可能に設
置されている。

この光路補正デバイス２４は照準用光学ユニツ
ト１４によつてもたらされる光信号の通路に挿入
され、第一のフレーム１０の方位角に連動する。
このために、光路補正デバイス２４の回動軸上に
環形のラツク２７と係合するピニオン２６が有利
に具備されており、この環形ラツク２７はフレー
ム１０の鉛直な回動軸線に対して垂直な平面内に
おいて該軸線を中心として位置し、入力用光学系
２８を支持するマストに固定されている。

光路補正デバイス２４は、光軸XXに沿つて照
準用光学ユニツト１４に達し、このユニツトによ
つて反射されてマストの入力用光学系２８へと送
られる光線を、照準用ユニツト１４が安定化シス
テムによつてどのように回転される場合でも常に
該光学系の（従つてマストの）軸線に沿つた方向
へ向かうように調整する機能を有する。

照準ヘツドの単純で廉価な構造を保つべく、光
路補正デバイス２４は軸２９に固定された、側面
の平行なプレートによつて構成され得る。

照準用ユニツト１４が方位的に変位しない場合
（第５図）、このユニツトの反射光軸X′X′はマス
トの入力用光学系２８の光軸X″X″に合致する。
側面の平行なプレート２４は軸X′X′及びX″X″に
対して垂直に維持される。

他方、照準用ユニツト１４が安定化システムの
動作によつて方位的に変位すると（第６図）、光
軸X′X′及びX″X″はもはや合致しなくなる。平行
側面プレート２４が第一のフレーム１０の方位角
に連動して傾くため平行側面プレート２４を透過
する光線は複屈折され、その結果該光線の光路
は、軸X′X′及びX″X″の間に存在する離隔ｅに対
応して横方向へ変位する。

平行側面プレート２４の、第一のフレーム１０
の方位角との連動、該フレームの厚み及び該プレ
ートを構成する材料の屈折率は、安定化システム
による軸X′X′の変位に従つて光線が望ましく偏
移されるように選択されるべきである。

本発明によつて安定化される照準用光学ユニツ
ト１４は方位角において、特に±20゜の角度範囲
にわたり得る。

本発明が、本明細書において特に説明された具
体例及び適用の型に決して限定されるものではな
いことは自明であり、上記記述からも既に明らか
である；本発明は、あらゆる具体例を包含してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つて調整された潜望鏡用照
準ヘツドを装備してなる潜望鏡設備の概略的説明
図、第２図は本発明による照準ヘツドの主要な構
成要素の概略的斜視図、第３図及び第４図は各々
本発明による照準ヘツドのジヤイロスコープの垂
直面における断面図、第５図及び第６図は、各々
第２図の照準ヘツドの一部を二つの異なる動作状
態において概略的に示す説明図である。 １……照準ヘツド、２……マスト、３……観測
ステーシヨン、４……観測者、５……主船体、６
……赤外線処理デバイス、１０，１２……フレー
ム、１１，１３，２１，２５……軸受、１４……
照準用光学ユニツト、１５……相補的照準用ユニ
ツト、１６……減速デバイス、１７……ジヤイロ
スコープ、１８……ロータ、１９……万能継手、
２０，３０……シヤフト、２２，２３……電池、
２４……光路補正デバイス、２６……ピニオン、
２７……ラツク、２８……入力用光学系、２９…
…軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 特に潜水艦用の潜望鏡設備の、潜望鏡マスト
   上端部に位置する照準ヘツドであつて、潜望鏡設
   備のマストの軸線に関して横方向へ偏移された少
   なくとも１個の照準用光学ユニツトを含み、マス
   トが揺動運動によつて動かされる時に偏移された
   照準用光学ユニツトの提供する像を方位角及び仰
   角に関して安定させるために該照準用光学ユニツ
   トは２本のジヤイロ安定化軸を備えた可動支持体
   上に配置されて、光信号を潜望鏡のマストの軸線
   に対して平行に伝送し、更に光路補正デバイスが
   上記の照準用光学ユニツトによつて送られる光信
   号の通路内に装入され、このデバイスは照準用光
   学ユニツトの方位角に連動して該光信号をマスト
   へ、実質的にマストの光軸に沿つて伝送すること
   を特徴とする照準ヘツド。 ２ 照準用光学ユニツトが方位角において所予の
   角度範囲にわたり、光路補正デバイスは、その向
   きが潜望鏡設備のマストの方位角における安定化
   と連動する、側面の平行なプレートによつて構成
   されており、このプレートは、照準用光学ユニツ
   トが上記角度範囲の対称軸方向へ向けられる時光
   線に対して垂直であるように配置されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の照準ヘツ
   ド。 ３ 第二の照準用ユニツトを含み、２個の照準用
   ユニツトが潜望鏡設備のマストの軸線の両側に
   各々配置され、２本のジヤイロ安定化軸を備えた
   支持体によつて支持されることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載の照準ヘツド。