JP2006189256A - Optical transmission system and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve irradiation accuracy of a laser beam to be irradiated to a target and also achieve reduction in size and weight of an optical transmission system as a whole. <P>SOLUTION: The optical transmission system 10 is constituted of both a base 11 to be mounted to a flying body such as aircraft and a system main body 12 supported rotatably on the base 11 in azimuth directions. The base 11 is provided with an azimuth-direction rotating bearing 13; an optical generating/transmitting device 14; and an optical axis correction data generating means 15. The azimuth-direction rotating bearing 13 is provided with an axis hole 13a for guiding a main laser beam (m) and a laser beam (g). The optical generating/transmitting device 14 generates the main laser beam (m). The optical axis correction data generating means 15 is provided with an photo-detector 20; an image processing device 21; and an optical axis correction processing device 22. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、航空機等の飛翔体に搭載し、飛行中のターゲット(目標物)に対して、レーザ光を射出し、その反射光を受信してターゲットを捕捉・追尾することができるようにした光伝送技術に係り、特にレーザ光の射出精度の向上を図ることができる光伝送システムおよび光伝送方法に関する。   The present invention is mounted on a flying object such as an aircraft, so that a target can be captured and tracked by emitting laser light to a target in flight and receiving the reflected light. In particular, the present invention relates to an optical transmission system and an optical transmission method capable of improving the emission accuracy of laser light.

従来、この種の光伝送システムは、飛行中のターゲット(目標物)からの赤外光を受けることにより、ターゲットの位置が特定されると共に、この特定されたターゲットに対して、レーザ光を照射してターゲットを捕捉・追尾することができる光伝送システムが実用化されている。このような光伝送システムとして、特開2000−65497号公報(特許文献1参照)に開示されたものがある。   Conventionally, this type of optical transmission system receives the infrared light from a target in flight to identify the position of the target and irradiates the specified target with laser light. Thus, an optical transmission system that can capture and track a target has been put into practical use. An example of such an optical transmission system is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-65497 (see Patent Document 1).

特許文献1には、図7に示すようにターゲット側から赤外光fを受けることにより、レーザ光eをターゲットに向けて照射する構成の光伝送システム1が示されている。   Patent Document 1 shows an optical transmission system 1 configured to irradiate laser light e toward a target by receiving infrared light f from the target side as shown in FIG.

この光伝送システム1は、ターゲット(ミサイル)側から赤外光fを受ける反射ミラー2と、この反射ミラー2からの赤外光fをダイクロイックミラー3を介して受けることにより、ターゲットを撮像する赤外光撮像器4と、この赤外光撮像器4により撮像した映像データからターゲットの位置を検出するターゲット位置検出器5と、このターゲット位置検出器5により検出した位置データに基づき、反射ミラー2をターゲット側に指向させる駆動部6と、ダイクロイックミラー3および反射ミラー2を介してターゲットに照射するレーザ光eを送信するレーザ光送出器7と、を備えている。   The optical transmission system 1 includes a reflection mirror 2 that receives infrared light f from a target (missile) side, and a red mirror that captures the target by receiving infrared light f from the reflection mirror 2 via a dichroic mirror 3. An external light imager 4, a target position detector 5 that detects the position of the target from the video data imaged by the infrared light imager 4, and the reflection mirror 2 based on the position data detected by the target position detector 5 And a laser beam transmitter 7 that transmits a laser beam e that irradiates the target via the dichroic mirror 3 and the reflection mirror 2.

このように、従来の光伝送システム1によれば、飛行中のターゲットから赤外光fを受けることにより、目標物の位置が特定されると共に、この特定されたターゲットにレーザ光eを照射してターゲットを捕捉・追尾することができる。   As described above, according to the conventional optical transmission system 1, the position of the target is specified by receiving the infrared light f from the target in flight, and the specified target is irradiated with the laser beam e. To capture and track the target.

しかしながら、従来の光伝送システム1によれば、ターゲット側から受ける赤外光fおよびターゲットからのレーザ光eの反射波を一つの反射ミラー2を介して行う構成である。   However, according to the conventional optical transmission system 1, the reflected light of the infrared light f received from the target side and the laser light e from the target is configured to pass through the single reflection mirror 2.

光伝送システム1を収納するケーシングに外力、例えば熱、振動、加速度,風,重力等の外乱が加わると、その作用力によりケーシングが変形する場合がある。   When an external force such as heat, vibration, acceleration, wind, gravity, or the like is applied to the casing that houses the optical transmission system 1, the casing may be deformed by the acting force.

そして、その結果として、ターゲケットへの光軸がずれる惧れがあり、ターゲット位置検出器5やレーザ光送出器7側から送出されるレーザ光eの照射精度に狂いが生じていた。   As a result, there is a possibility that the optical axis to the target ticket is shifted, and the irradiation accuracy of the laser beam e transmitted from the target position detector 5 or the laser beam transmitter 7 side is distorted.

また、ターゲット側から受ける赤外光fおよびレーザ光送出器7から送出されるレーザ光eのターゲットからの反射光を反射ミラー2を介して受光する構成であるので、反射ミラー2による赤外光fおよびレーザ光eの導光路の構成が複雑且つ大型化する等の欠点があった。
特開2000−65497号公報
In addition, since the infrared light f received from the target side and the reflected light from the target of the laser light e sent from the laser light transmitter 7 are received via the reflecting mirror 2, the infrared light from the reflecting mirror 2 is received. There existed a fault that the structure of the light guide path of f and the laser beam e was complicated and enlarged.
JP 2000-65497 A

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、光伝送システムとして、ターゲットに対して照射するレーザ光の照射精度を向上させると共に、光伝送システム全体の小型化・軽量化を図ることができる光伝送システムおよび光伝送方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and as an optical transmission system, it is possible to improve the irradiation accuracy of laser light irradiated to a target, and to reduce the size and weight of the entire optical transmission system. An object of the present invention is to provide an optical transmission system and an optical transmission method.

上記目的を達成するために、本発明によれば、所望のターゲットの方向へ光を照射するレーザ光照射系統と、このレーザ光照射系統の管理光軸を測定するレーザ光軸測定系統と、このレーザ光軸測定系統による管理光軸の測定の結果、この管理光軸がずれている場合に、この光軸のずれを補正するレーザ光軸補正系統と、を有するレーザ光伝送系統を備え、上記レーザ光照射系統は、光発生装置と、この光発生装置から出力される照射光を導光する反射ミラー群を備える導光路と、この導光路に導光された照射光をターゲット側へ照射する微動鏡装置とを備え、上記レーザ光軸測定系統は、測定光発生装置と、この測定光発生装置から出力される測定光を、上記照射光と共に導光する反射ミラーを備える導光路と、この導光路に導光された測定光の管理光軸に垂直に設けられた垂直反射ミラーと、この垂直反射ミラー群により反射された測定光を、上記測定光発生装置側にて受光するように設けられた光検出器とを備え、上記レーザ光軸補正系統は、上記光検出器により検出した上記測定光の検出データに基き、光軸のずれを補正する光軸補正データを生成する光軸補正データ生成手段と、上記光軸補正データに基き、上記微動鏡装置の微動鏡を角度制御する微動鏡駆動部とを備えたことを特徴とする光伝送システムを提供する。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a laser light irradiation system for irradiating light in a desired target direction, a laser optical axis measurement system for measuring a management optical axis of the laser light irradiation system, and this As a result of measurement of the management optical axis by the laser optical axis measurement system, when the management optical axis is deviated, a laser beam transmission system having a laser optical axis correction system for correcting the deviation of the optical axis is provided. The laser beam irradiation system irradiates a target side with a light generation device, a light guide path including a reflection mirror group that guides the irradiation light output from the light generation device, and the irradiation light guided to the light guide path. The laser optical axis measurement system includes a measurement light generator, a light guide path including a reflection mirror for guiding measurement light output from the measurement light generator together with the irradiation light, and Measurements guided to the light guide A vertical reflection mirror provided perpendicular to the management optical axis of the light, and a photodetector provided to receive the measurement light reflected by the vertical reflection mirror group on the measurement light generator side The laser optical axis correction system includes optical axis correction data generating means for generating optical axis correction data for correcting optical axis deviation based on detection data of the measurement light detected by the photodetector, and the optical axis. There is provided an optical transmission system comprising a fine movement mirror driving unit for controlling the angle of the fine movement mirror of the fine movement mirror device based on correction data.

上記目的を達成するために、本発明によれば、レーザ光照射系統の光発生装置から出力される照射光を、反射ミラーおよびダイクロイックミラーを有する導光路を介して微動鏡側へ導光するステップと、レーザ光軸測定系統の測定光発生装置から出力される測定光を、上記導光路を介して垂直反射ミラー側へ導光するステップと、上記垂直反射ミラーにより反射した測定光を、上記導光路を往復して導光し、光検出器側へ導かれるステップと、上記導かれた測定光を受信した光検出器により管理光軸のずれを検知するステップと、この管理光軸にずれがある場合に、この光軸のずれを補正するため、光軸補正データ生成手段により光軸補正データを生成するステップと、この生成された光軸補正データに基き、微動鏡駆動部にて微動鏡を角度制御するステップと、を具備することを特徴とする光伝送方法を提供する。   In order to achieve the above object, according to the present invention, the step of guiding the irradiation light output from the light generating device of the laser light irradiation system to the fine mirror side through the light guide path having the reflection mirror and the dichroic mirror. Guiding the measurement light output from the measurement light generator of the laser optical axis measurement system to the vertical reflection mirror side through the light guide, and the measurement light reflected by the vertical reflection mirror A step in which light is guided back and forth along the optical path and guided to the photodetector side, a step of detecting a shift of the management optical axis by the photodetector that has received the guided measurement light, and a shift in the management optical axis. In some cases, in order to correct the deviation of the optical axis, a step of generating optical axis correction data by the optical axis correction data generation means, and a fine mirror driving unit based on the generated optical axis correction data The angle By comprising the steps of Gosuru, a to provide an optical transmission method comprising.

本発明によれば、射出するメインレーザ光のターゲット側への照準精度を一層向上させることができると共に、照準合わせの調整が容易且つ確実であり、更には装置全体を小型・軽量化することができる。   According to the present invention, the aiming accuracy of the main laser light to be emitted toward the target side can be further improved, the aiming adjustment is easy and reliable, and further, the entire apparatus can be reduced in size and weight. it can.

従って、航空機等の飛翔体に搭載して使用するにあたって、極めて有用な光伝送システムおよび光伝送方法を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide an extremely useful optical transmission system and optical transmission method when mounted on a flying object such as an aircraft.

本発明に係る光伝送システムの実施形態について、添付図面を参照して説明する。   An embodiment of an optical transmission system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の光伝送システム10の実施形態を示すの概要図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an optical transmission system 10 of the present invention.

図2は、本発明に係る光伝送システム10のレーザ光伝送系統を示す概要図である。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a laser light transmission system of the optical transmission system 10 according to the present invention.

光伝送システム10は、航空機等の飛翔体に設置される基台11と、この基台11上にアジマス方向に回動自在に支持されるシステム本体12とから構成される。   The optical transmission system 10 includes a base 11 installed on a flying object such as an aircraft, and a system body 12 supported on the base 11 so as to be rotatable in the azimuth direction.

基台11は、図1に示すように、システム本体12をアジマス方向に回動自在に支持するアジマス方向回動軸受13と、光発生・送出装置14と、光軸補正データ生成手段15とを備える。   As shown in FIG. 1, the base 11 includes an azimuth direction rotation bearing 13 that supports the system main body 12 so as to be rotatable in the azimuth direction, a light generation / transmission device 14, and an optical axis correction data generation unit 15. Prepare.

アジマス方向回動軸受13は、基台11の中心部上方に設置され、基台11上においてシステム本体12をアジマス方向に回動自在に指示される。   The azimuth direction rotation bearing 13 is installed above the center part of the base 11, and is instruct | indicated on the base 11 so that the system main body 12 can rotate to an azimuth direction.

また、このアジマス方向回動軸受13には、回動軸中心部に、後述するメインレーザ光mおよびガイドレーザ光gを導光する軸孔13aが設けられる。   The azimuth direction rotation bearing 13 is provided with a shaft hole 13a for guiding a main laser beam m and a guide laser beam g, which will be described later, at the center of the rotation axis.

光発生・送出装置14は、メインレーザ光mを生成し、出力するメインレーザ発生装置16と、ガイドレーザ発生装置17と、これらの各装置16および17にて出力されるメインレーザ光mおよびガイドレーザ光gを導光するダイクロイックミラー(波長選択ミラー)18および19とから構成される。   The light generation / transmission device 14 generates and outputs a main laser light m, a main laser generation device 16, a guide laser generation device 17, and the main laser light m and guides output from these devices 16 and 17. It consists of dichroic mirrors (wavelength selection mirrors) 18 and 19 for guiding the laser beam g.

メインレーザ発生装置16は、ターゲットへ照射するメインレーザ光mを生成し、システム本体12側からターゲットへ射出するために設けられる。   The main laser generator 16 is provided to generate main laser light m to be irradiated onto the target and to emit the main laser light m from the system main body 12 side to the target.

また、ガイドレーザ発生装置17は、ターゲット照準調整用として測定レーザ光gを生成し、メインレーザ光mをターゲットに対して正確に導光できるようにガイド用に設けたものである。   The guide laser generator 17 is provided for the guide so that the measurement laser light g is generated for target aiming adjustment and the main laser light m can be accurately guided to the target.

ダイクロイックミラー18および19は、メインレーザ光mおよびガイドレーザ光gを導光路qに沿って導光可能なように、メインレーザ発生装置16およびガイドレーザ発生装置17の各レーザ光mおよびgの出力端側に配置される。   The dichroic mirrors 18 and 19 output the laser beams m and g of the main laser generator 16 and the guide laser generator 17 so that the main laser beam m and the guide laser beam g can be guided along the light guide path q. It is arranged on the end side.

また、光軸補正データ生成手段15は、光検出器20と、画像処理装置21と、光軸補正処理装置22とを備えている。   In addition, the optical axis correction data generation means 15 includes a photodetector 20, an image processing device 21, and an optical axis correction processing device 22.

光検出器20は、メインレーザ光mの光軸位置を検出する合わせ鏡25と、この光軸位置を表示する光画像検出器としてのCCD(電荷結合素子)26とを備えている。   The photodetector 20 includes a matching mirror 25 that detects the optical axis position of the main laser beam m, and a CCD (charge coupled device) 26 as an optical image detector that displays the optical axis position.

この光検出器20は、CCD26により検出した光の焦点座標(検出座標s,(s´))位置の検出データh1を生成し、この検出データh1を含む検出データ信号h1´を発信するようになっている。   The photodetector 20 generates detection data h1 at the focal point coordinates (detection coordinates s, (s ′)) of the light detected by the CCD 26, and transmits a detection data signal h1 ′ including the detection data h1. It has become.

この光検出器20は、図1に示すように、基台11内にあって、光発信・送出装置14側のダイクロイックミラー18および19を通過してくるガイドレーザ光gを受光する位置に設けられる。   As shown in FIG. 1, the photodetector 20 is provided in a position in the base 11 where the guide laser light g passing through the dichroic mirrors 18 and 19 on the light transmitting / sending device 14 side is received. It is done.

光検出器20は、図3(a)および図4(a)に示すように、光伝送システム10として予め定められた管理光軸zに、ガイドレーザ光gがずれなくて検出される場合と、ずれて検出される場合の2通りを検出するものである。   As shown in FIG. 3A and FIG. 4A, the photodetector 20 detects the guide laser beam g without deviation on the management optical axis z determined in advance as the optical transmission system 10. In this case, two cases are detected when they are detected out of position.

図3(a)には、管理光軸zに入射するガイドレーザ光gがずれない場合を例示している。   FIG. 3A illustrates a case where the guide laser light g incident on the management optical axis z does not shift.

ガイドレーザ光gが管理光軸zからずれていない場合には、図3(b)に示すように、CCD26の画素面上の中心座標pに、ガイドレーザ光gの検出座標sが重なって現れるようになる。   When the guide laser beam g is not deviated from the management optical axis z, the detection coordinate s of the guide laser beam g appears on the center coordinate p on the pixel surface of the CCD 26 as shown in FIG. It becomes like this.

また、図4(a)に示すように、ガイドレーザ光gが管理光軸zからずれた場合には、図4(b)に示すように、合わせ鏡25の特徴であるハーフミラー効果により、CCD26の画素面上において、その中心座標pからずれ方向に受光したことを示す検出座標s´が現れるようになる。   Further, as shown in FIG. 4A, when the guide laser light g is deviated from the management optical axis z, as shown in FIG. On the pixel surface of the CCD 26, a detection coordinate s ′ indicating that light is received in the direction of deviation from the center coordinate p appears.

CCD26は、図3(b)および図4(b)に示すように、受光したガイドレーザ光gの中心座標pおよび検出座標s(s´)の座標データが得られ、図1および図2に示すように、この座標データに基く検出データh1を、検出データ信号h1´により発信するようになっている。   As shown in FIGS. 3B and 4B, the CCD 26 obtains coordinate data of the center coordinate p and the detected coordinate s (s ′) of the received guide laser beam g, as shown in FIGS. As shown, detection data h1 based on this coordinate data is transmitted by a detection data signal h1 ′.

なお、光検知器20は、合わせ鏡25に限らず、ガイドレーザ光gのビームを絞り込み機能を有する、図示しないコリメータ(レンズ)に代替して使用することもできる。   The light detector 20 is not limited to the matching mirror 25, and can be used in place of a collimator (lens) (not shown) having a function of narrowing the beam of the guide laser light g.

画像処理装置21は、検出データ信号h1´を受信することにより、画像データh2を生成し、この画像データh2を含む画像データ信号h2´を発信するようになっている。   The image processing device 21 receives the detection data signal h1 ′, generates image data h2, and transmits an image data signal h2 ′ including the image data h2.

光軸補正処理装置22は、画像データ信号h2´を受信することにより、光軸補正データh3を生成し、この光軸補正データh3を含む光軸補正データh3´を発信するようになっている。   The optical axis correction processing device 22 receives the image data signal h2 ′, generates optical axis correction data h3, and transmits optical axis correction data h3 ′ including the optical axis correction data h3. .

一方、システム本体12は、基台11上に支持されるドーム状(一部のみ図示)のケーシング30と、このケーシング30内に収容された対をなす装置枠体31と、この装置枠体31にエレベーション方向に回動自在に支持された支持枠体32と、この支持枠体32内に備えられる機器群33と、基台11側から送出されるメインレーザ光mおよびガイドレーザ光gを機器群33側へ導光する導光路qとから構成される。   On the other hand, the system main body 12 includes a dome-shaped casing 30 (only part of which is shown) supported on the base 11, a pair of device frames 31 housed in the casing 30, and the device frame 31. The support frame 32 supported rotatably in the elevation direction, the device group 33 provided in the support frame 32, and the main laser beam m and the guide laser beam g transmitted from the base 11 side. The light guide path q guides light to the device group 33 side.

ケーシング30は、その底部が、基台11のアジマス方向回動軸受13に固定され、アジマス方向に回動可能に設けられる。   The bottom of the casing 30 is fixed to the azimuth direction rotation bearing 13 of the base 11 and is provided so as to be rotatable in the azimuth direction.

装置枠体31は、ケーシング30の底部から両側に起立する対をなすスタンド部31aと、このスタンド部31aの内方に各々設けられる一対のエレベーション方向回動軸受34とを備える。   The apparatus frame 31 includes a pair of stand portions 31a that stand on both sides from the bottom portion of the casing 30, and a pair of elevation direction rotation bearings 34 that are respectively provided inside the stand portion 31a.

支持枠体32は、一対のエレベーション方向回動軸受34にエレベーション方向に回動自在に支持されると共に、機器群33が備えられる。   The support frame 32 is supported by a pair of elevation direction rotation bearings 34 so as to be rotatable in the elevation direction, and includes a device group 33.

この支持枠体32内には、各種機器からなる機器群33が備えられる。   In the support frame 32, a device group 33 including various devices is provided.

また、対の装置枠体31と支持枠体32との間に設置されたエレベーション方向回動軸受34の一方には、軸孔34aが形成され、この軸孔34aがメインレーザ光mおよびガイドレーザ光gを案内する導光路qの一部を構成している。   In addition, a shaft hole 34a is formed in one of the elevation direction rotation bearings 34 installed between the pair of apparatus frame bodies 31 and the support frame body 32, and this shaft hole 34a serves as the main laser beam m and the guide. A part of the light guide path q for guiding the laser beam g is formed.

メインレーザ光mおよびガイドレーザ光gは、基台11側から導光路qを介して機器群33側へ導光されるようになっている。   The main laser beam m and the guide laser beam g are guided from the base 11 side to the device group 33 side through the light guide path q.

この機器群33は、赤外(レーザ)光の受信機能を有する赤外光撮像器35と、この赤外光撮像器35にて撮像したターゲットに照準を合わせてメインレーザ光mを照射する微動鏡装置36と、この微動鏡装置36から照射したメインレーザ光mがターゲット側から反射する反射レーザ光m1を受信して、ターゲットの方位と距離を測定する反射光受信器37とから構成される。   The device group 33 includes an infrared light imager 35 having a function of receiving infrared (laser) light, and fine movement that irradiates the main laser light m while aiming at a target imaged by the infrared light imager 35. The mirror device 36 and a reflected light receiver 37 that receives the reflected laser light m1 reflected from the target side by the main laser light m irradiated from the fine movement mirror device 36 and measures the azimuth and distance of the target. .

この機器群33は、ターゲット側へ照準すると共に、ターゲット側から照射されるレーザ光に対する妨害波をターゲット側へ向け照射するもので、赤外光撮像器35により、ターゲット側から発する赤外光aを検知してターゲットの方位を認知し、この方位へ微動鏡装置36から赤外レーザ光(以下、メインレーザ光mという。)を照射する一方、この照射されたメインレーザ光mを反射光受信器37によりターゲットからの反射レーザ光m1として受光する仕組みになっている。   The device group 33 is aimed at the target side and irradiates the target side with a disturbing wave with respect to the laser light irradiated from the target side. The infrared light a emitted from the target side by the infrared light imager 35 a. Is detected, the direction of the target is recognized, and infrared laser light (hereinafter referred to as main laser light m) is irradiated from this fine movement mirror device 36 to this direction, while the irradiated main laser light m is received as reflected light. The device 37 receives light as reflected laser light m1 from the target.

更に機器群33について詳述すると、赤外光撮像器35は、ターゲット側が発する赤外光aを受信することにより、ターゲットの方位を検知し、この検知した方位データを基に、微動鏡装置36へ照射レーザ光mを送出するようになっている。   Further, the device group 33 will be described in detail. The infrared image pickup device 35 receives the infrared light a emitted from the target side to detect the direction of the target, and based on the detected direction data, the fine movement mirror device 36. Irradiation laser light m is sent to the head.

微動鏡装置36は、基台11から送出されたメインレーザ光mを受信すると同時に、このメインレーザ光mをターゲットへ照射してターゲットの捕捉・追尾ができるようになっている。   The fine movement mirror device 36 receives the main laser light m transmitted from the base 11 and simultaneously irradiates the target with the main laser light m so that the target can be captured and tracked.

この微動鏡装置36は、具体的には、ターゲット、例えばミサイルから発するプルーム(排気ガス等の高温物体)長が3〜5μm(中間赤外線波長帯)帯の赤外光aを最初に捉えて、ターゲットの方位を検知し、方位が検知されるとこの方位へメインレーザ光mを照射する機能を備えている。   Specifically, the fine movement mirror device 36 first captures infrared light a in a 3 to 5 μm (middle infrared wavelength band) band with a plume (a high temperature object such as exhaust gas) emitted from a target, for example, a missile, It has a function of detecting the azimuth of the target and irradiating the main laser beam m to this azimuth when the azimuth is detected.

反射光受信器37は、ターゲット側から反射する反射レーザ光m1を受光して、ターゲットまでを測距する測距機能を有している。   The reflected light receiver 37 has a distance measuring function that receives the reflected laser light m1 reflected from the target side and measures the distance to the target.

導光路qは、システム本体12のケーシング30の底部からこのケーシング30の側壁に沿って迂回し、支持枠体32内へ導かれる空間に形成される。   The light guide path q is formed in a space that bypasses from the bottom of the casing 30 of the system body 12 along the side wall of the casing 30 and is guided into the support frame 32.

この導光路qは、基台11の低部からケーシング30の壁面に沿うように迂回し、支持枠体32内に至る空間に設けられたもので、基台11のアジマス方向回動軸受13の軸孔13aに対向する位置から装置枠体31を迂回した位置にそれぞれ設けられる反射ミラー群40(40a〜40c)と、支持枠体32内に設けられるダイクロイックミラー41とから構成される。   The light guide path q is provided in a space that detours along the wall surface of the casing 30 from the lower part of the base 11 and reaches the inside of the support frame 32, and the azimuth direction rotation bearing 13 of the base 11. A reflection mirror group 40 (40a to 40c) provided at a position detouring the device frame 31 from a position facing the shaft hole 13a, and a dichroic mirror 41 provided in the support frame 32 are configured.

この導光路qは、基台11側から送出されメインレーザ光mおよびガイドレーザ光gを反射ミラー40a〜40cにより反射させ、ダイクロイックミラー41側へ導光されるようになっている。   The light guide path q is sent from the base 11 side, reflects the main laser light m and the guide laser light g by the reflection mirrors 40a to 40c, and is guided to the dichroic mirror 41 side.

また、導光路qを通って支持枠体32内へ導かれたメインレーザ光mおよびガイドレーザ光gは、ダイクロイックミラー41により2方向に分岐される。   Further, the main laser light m and the guide laser light g guided into the support frame 32 through the light guide path q are branched in two directions by the dichroic mirror 41.

一方のガイドレーザ光gは、ダイクロイックミラー41を透過して垂直反射ミラー42へ導かれ、他方のメインレーザ光mは、ダイクロイックミラー41で反射して微動鏡装置36に導かれるようになっている。   One guide laser beam g is transmitted through the dichroic mirror 41 and guided to the vertical reflection mirror 42, and the other main laser beam m is reflected by the dichroic mirror 41 and guided to the fine movement mirror device 36. .

この光伝送システム10は、図1に示すように、基台11側から導光路qを介して機器群33側へメインレーザ光mを導光するレーザ光伝送系統45が構成され、このレーザ光伝送系統45でメインレーザ光mが管理光軸zに従って導光されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the optical transmission system 10 includes a laser light transmission system 45 that guides the main laser light m from the base 11 side to the device group 33 side through the light guide path q. In the transmission system 45, the main laser beam m is guided along the management optical axis z.

レーザ光伝送系統45は、メインレーザ光mを照射するレーザ光照射系統Aと、光軸補正データ生成手段15の光検出器20によりメインレーザ光mのレーザ光軸を測定するレーザ光軸測定系統Bと、メインレーザ光mのレーザ光軸が、管理光軸zからずれている場合に、このレーザ光軸を補正するレーザ光軸補正系統Cとに区分される。   The laser light transmission system 45 includes a laser light irradiation system A that irradiates the main laser light m, and a laser optical axis measurement system that measures the laser optical axis of the main laser light m by the photodetector 20 of the optical axis correction data generation means 15. B and a laser optical axis correction system C that corrects the laser optical axis when the laser optical axis of the main laser light m deviates from the management optical axis z.

レーザ光照射系統Aは、光発生装置としてのメインレーザ発生装置16と、このメインレーザ発生装置16から出力されるメインレーザ光mを管理光軸zに沿って導光する反射ミラー群40およびダイクロイックミラー41を備える導光路qと、この導光路qに導光されたメインレーザ光mをターゲット側へ照射する微動鏡装置36とから構成される。   The laser beam irradiation system A includes a main laser generator 16 as a light generator, a reflection mirror group 40 that guides the main laser light m output from the main laser generator 16 along the management optical axis z, and a dichroic. The light guide path q includes a mirror 41, and a fine movement mirror device 36 that irradiates the main laser light m guided to the light guide path q to the target side.

この微動鏡装置36は、ターゲットに、メインレーザ光mを直接照射する微動鏡36aと、この微動鏡36aの向きをターゲットに照準するように回動駆動させる微動鏡駆動部36bとを備える。   The fine movement mirror device 36 includes a fine movement mirror 36a that directly irradiates the target with the main laser beam m, and a fine movement mirror drive unit 36b that drives the fine movement mirror 36a so that the direction of the fine movement mirror 36a is aimed at the target.

また、レーザ光軸測定系統Bは、測定光発生装置としてのガイドレーザ発生装置17と、このガイドレーザ発生装置17から出力されるガイドレーザ光gを、メインレーザ光mと共通して導光する反射ミラー群40を備える導光路qと、この導光路qにおける管理光軸zに垂直に面するように設置された垂直反射ミラー42と、この垂直反射ミラー42により反射されたガイドレーザ光gを、導光路qの前段位置にて受光するように基台11側に設けられた光検出器20とから構成される。   The laser optical axis measurement system B guides the guide laser generator 17 as a measurement light generator and the guide laser light g output from the guide laser generator 17 in common with the main laser light m. The light guide path q including the reflection mirror group 40, the vertical reflection mirror 42 installed so as to face the management optical axis z in the light guide path q, and the guide laser light g reflected by the vertical reflection mirror 42 And a photodetector 20 provided on the base 11 side so as to receive light at a position upstream of the light guide path q.

更に、レーザ光軸補正系統Cは、レーザ光軸補正データh3を生成する光軸補正データ生成手段15を備えている。   Further, the laser optical axis correction system C includes optical axis correction data generation means 15 that generates laser optical axis correction data h3.

この光軸補正データ生成手段15は、光検出器20と、この光検出器20から出力される検出データh1を受信して画像データh2を生成し出力する画像処理装置21と、画像データh2を受信して光軸補正データh3を生成し出力する光軸補正処理装置22とから構成される。   The optical axis correction data generating means 15 receives the photodetector 20, the image processing device 21 that receives the detection data h1 output from the photodetector 20, generates and outputs image data h2, and the image data h2. The optical axis correction processing device 22 is configured to receive, generate and output optical axis correction data h3.

また、システム本体12を支持するアジマス方向回動軸受13およびこのシステム本体12の装置枠体31に支持枠体32を支持するエレベーション方向回動軸受37は、図示しない制御手段により駆動するモータにより、回動駆動するようになっている。   Further, the azimuth direction rotation bearing 13 that supports the system body 12 and the elevation direction rotation bearing 37 that supports the support frame body 32 on the device frame 31 of the system body 12 are driven by a motor that is driven by control means (not shown). It is designed to be rotated.

光伝送システム10が、レーザ光伝送系統45を備えることにより、飛行中のターゲット(目標物)に対して、正確にメインレーザ光mを照射し、捕捉・追尾することができる。   Since the optical transmission system 10 includes the laser light transmission system 45, the target (target object) in flight can be accurately irradiated with the main laser light m to be captured and tracked.

次に、光伝送システム10の作用について図1〜図4を参照して説明する。   Next, the operation of the optical transmission system 10 will be described with reference to FIGS.

光伝送システム10を搭載した飛翔体が、例えばミサイル等のターゲットから発する赤外光aを受けると、赤外光撮像器35が赤外光aを捉えて撮像する。   When a flying object equipped with the optical transmission system 10 receives infrared light a emitted from a target such as a missile, the infrared light imager 35 captures and captures the infrared light a.

赤外光撮像器35には、画面上でのターゲットの方位分析が行なわれる。   The infrared image pickup device 35 performs orientation analysis of the target on the screen.

この方位の分析結果により、レーザ光伝送系統45のレーザ光照射系統A、レーザ光軸測定系統Bおよびレーザ光軸補正系統Cが順次作動する。   Based on the analysis result of this azimuth, the laser light irradiation system A, the laser optical axis measurement system B, and the laser optical axis correction system C of the laser light transmission system 45 are sequentially operated.

すなわち、レーザ光伝送系統45のレーザ光照射系統Aが先ず作動することにより、基台11側から機器群33側へ、ターゲットに照射する所定出力のメインレーザ光mが送信される。   That is, when the laser light irradiation system A of the laser light transmission system 45 is first operated, the main laser light m having a predetermined output for irradiating the target is transmitted from the base 11 side to the device group 33 side.

機器群33の微動鏡装置36は、メインレーザ光mを微動鏡36aにより受光させると同時に、反射させてターゲットの方位へ照射するようになっている。   The fine movement mirror device 36 of the device group 33 receives the main laser light m by the fine movement mirror 36a, and at the same time reflects it to irradiate the direction of the target.

この照射されたメインレーザ光mは、ターゲット側から反射作用を受け、その反射波である反射レーザ光m1を機器群33の反射光受信器37に受光させる。   The irradiated main laser beam m is reflected from the target side, and the reflected laser beam m1 which is the reflected wave is received by the reflected light receiver 37 of the device group 33.

反射光受信器37は、受光した反射レーザ光m1を検知して、ターゲットの方位および測距を行う。   The reflected light receiver 37 detects the received reflected laser light m1 and measures the azimuth and range of the target.

ターゲットに対する方位および測距が行なわれた結果、光発信・送出装置14からメインレーザ光mがターゲットを捕捉・追尾しながら微動鏡装置36からメインレーザ光mを照射する。   As a result of the azimuth and distance measurement with respect to the target, the main laser beam m is irradiated from the fine movement mirror device 36 while the main laser beam m captures and tracks the target.

次に、レーザ光伝送系統45のレーザ光軸測定系統Bが作動する。   Next, the laser optical axis measurement system B of the laser light transmission system 45 is activated.

すなわち、光発信・送出装置14のガイドレーザ発生装置17が作動し、このガイドレーザ発生装置17から出力するガイドレーザ光gを導光路qへ送出する。   That is, the guide laser generating device 17 of the light transmitting / transmitting device 14 is operated, and the guide laser light g output from the guide laser generating device 17 is transmitted to the light guide path q.

導光路qへ送出されたガイドレーザ光gは、垂直反射ミラー42により入射する管理光軸zに対して垂直に反射されて、導光路qの逆方向、すなわち復路方向へ導光される。   The guide laser light g sent to the light guide path q is reflected perpendicularly to the incident management optical axis z by the vertical reflection mirror 42 and guided in the reverse direction of the light guide path q, that is, the return path direction.

ガイドレーザ装置17から出力されたガイドレーザ光gが、導光路qを往復することによりガイドレーザ光gの管理光軸zのずれを検出する。   The guide laser beam g output from the guide laser device 17 reciprocates in the light guide path q, thereby detecting the deviation of the management optical axis z of the guide laser beam g.

この検出した結果、ずれがない場合には、図3(b)に示すように、CCD26の画素面上の中心座標pと検出座標sが重なるようになる。   If there is no deviation as a result of this detection, the center coordinate p on the pixel surface of the CCD 26 and the detection coordinate s overlap as shown in FIG.

従って、レーザ光軸測定系統Bは、作動しない。   Therefore, the laser optical axis measurement system B does not operate.

一方、管理光軸zのずれを検出した場合には、図4(b)に示すように、CCD26の画素面上の中心座標pとずれた位置に検出座標s´が流れ星状に現れる。   On the other hand, when the shift of the management optical axis z is detected, as shown in FIG. 4B, the detection coordinate s ′ appears in a shooting star shape at a position shifted from the center coordinate p on the pixel surface of the CCD 26.

なお、この状態においては、微動鏡36aから照射されるメインレーザ光mは、図2の点線矢視m´で示すように、ターゲットに対する方位がずれている。   In this state, the main laser light m emitted from the fine movement mirror 36a is misaligned with respect to the target as indicated by a dotted arrow m ′ in FIG.

この流れ星状に現れた検出座標s´を検出した光検出器20は、この検出データh1を含む検出データ信号h1´を生成し、画像処理装置21側へ発信する。   The photodetector 20 that has detected the detection coordinate s ′ that appears in the shape of a shooting star generates a detection data signal h1 ′ that includes the detection data h1, and transmits the detection data signal h1 ′ to the image processing device 21 side.

検出データ信号h1´を受信した画像処理装置21は、光軸補正データh3を生成し、このデータを含む光軸補正データ信号h3´を微動鏡装置36側へ発信する。   Receiving the detection data signal h1 ′, the image processing device 21 generates optical axis correction data h3 and transmits an optical axis correction data signal h3 ′ including this data to the fine movement mirror device 36 side.

光軸補正データ信号h3´を受信した微動鏡装置36は、補正角度データh4を生成し、このデータh4に基き、微動鏡駆動部36bを作動させ、微動鏡36aの鏡面を所望の角度に補正させる。   Receiving the optical axis correction data signal h3 ′, the fine movement mirror device 36 generates correction angle data h4, and based on this data h4, operates the fine movement mirror drive unit 36b to correct the mirror surface of the fine movement mirror 36a to a desired angle. Let

従って、微動鏡36aから照射されたメインレーザ光m´は、照射方位が補正されたメインレーザ光mとしてターゲットに対して正確に照射させることができる。   Therefore, the main laser beam m ′ irradiated from the fine movement mirror 36a can be accurately irradiated to the target as the main laser beam m whose irradiation direction is corrected.

このように、メインレーザ発生装置16から出力されるメインレーザ光mの管理光軸zにずれが生じた場合に、レーザ光照射系統のメインレーザ発生装置16から出力されるメインレーザ光mを、反射ミラー群40およびダイクロイックミラー18,19および41を有する導光路qを介して微動鏡36a側へ導光する<ステップ1>と、
レーザ光軸測定系統Bのガイドレーザ光発生装置17から出力されたガイドレーザ光gを、導光路qを介して垂直反射ミラー42側へ導光する<ステップ2>と、
垂直反射ミラー42により反射したガイドレーザ光gが、導光路qを往復して導光し、光検出器20側へ導かれる<ステップ3>と、
ガイドレーザ光gを受信した光検出器20は、この管理光軸zに対する光軸のずれを検知する<ステップ4>と、
光軸がずれている場合には、この光軸のずれを補正するため、光軸補正データ生成手段15により光軸補正データh3を生成する<ステップ5>と、
この生成された光軸補正データh3に基き、微動鏡駆動部36bにて微動鏡36aを角度制御する<ステップ6>、の各ステップを踏むことにより、ターゲットに対するメインレーザ光mの指向性の調整を行う。
As described above, when a deviation occurs in the management optical axis z of the main laser beam m output from the main laser generator 16, the main laser beam m output from the main laser generator 16 of the laser beam irradiation system is <Step 1> for guiding light to the fine mirror 36a side through a light guide path q having the reflecting mirror group 40 and the dichroic mirrors 18, 19 and 41
<Step 2> for guiding the guide laser light g output from the guide laser light generator 17 of the laser optical axis measurement system B to the vertical reflection mirror 42 side through the light guide path q;
The guide laser light g reflected by the vertical reflecting mirror 42 is guided back and forth through the light guide path q and guided to the photodetector 20 side <Step 3>;
The photodetector 20 that has received the guide laser beam g detects the deviation of the optical axis with respect to the management optical axis z <Step 4>;
When the optical axis is deviated, in order to correct this optical axis deviation, the optical axis correction data generation means 15 generates the optical axis correction data h3 <Step 5>;
Based on the generated optical axis correction data h3, the fine movement mirror drive unit 36b controls the angle of the fine movement mirror 36a <Step 6>, thereby adjusting the directivity of the main laser light m with respect to the target. I do.

このように、光伝送システム10によれば、メインレーザ光mの指向性の調整にあたって、ガイドレーザ光gをメインレーザ光mと同じ導光路q内において、同じ光軸の方向に合わせて導光させるようにしている。   As described above, according to the optical transmission system 10, when adjusting the directivity of the main laser light m, the guide laser light g is guided in the same light guide path q as the main laser light m in accordance with the same optical axis direction. I try to let them.

従って、ガイドレーザ光gの管理光軸zのずれを検知することにより、メインレーザ光mの管理光軸zのずれを検知するようにしたから、特別な管理光軸zの補正手段を必要とすることなく実現することができる。   Accordingly, since the deviation of the management optical axis z of the main laser beam m is detected by detecting the deviation of the management optical axis z of the guide laser beam g, a special means for correcting the management optical axis z is required. It can be realized without doing.

なお、光伝送システム10のレーザ光伝送系統45のレーザ光軸測定系統Bは、図5に示すように、導光路qの微動鏡36a側の端部に設けられるダイクロイックミラー41を通過する光軸の延長線上に光検出器20を設置したレーザ光軸測定系統B1として設けた構成のものであってもよい。   As shown in FIG. 5, the laser optical axis measurement system B of the laser light transmission system 45 of the optical transmission system 10 has an optical axis that passes through the dichroic mirror 41 provided at the end of the light guide path q on the fine movement mirror 36a side. It may have a configuration provided as a laser optical axis measurement system B1 in which the photodetector 20 is installed on the extended line.

すなわち、ガイドレーザ発生装置17から出力されるガイドレーザ光gを導光路qの往路のみによるガイドレーザ光gの管理光軸zのずれを検出させるようにしたレーザ光軸測定系統B1であってもよい。   That is, even in the laser beam axis measurement system B1 in which the guide laser beam g output from the guide laser generator 17 detects the shift of the management beam axis z of the guide laser beam g only by the forward path of the light guide path q. Good.

このレーザ光軸測定系統B1を採用した場合には、ガイドレーザ光gを導光路qの往路のみによる管理光軸zに対する光軸のずれが検出されるので、レーザ光軸測定系統Bの場合に比べて管理光軸zにずれがある場合には、そのずれ分が半分となる。   In the case of the laser optical axis measurement system B, when the laser optical axis measurement system B1 is adopted, the deviation of the optical axis with respect to the management optical axis z due to only the forward path of the light guide path q is detected. In contrast, when there is a deviation in the management optical axis z, the deviation is halved.

従って、光検出器20の検知精度が同じであれば、ずれ分の検出量は半減することになる。   Therefore, if the detection accuracy of the photodetector 20 is the same, the detection amount for the deviation is halved.

そこで、このレーザ光軸測定系統B1を採用する場合には、例えば光検出器20のCCD26の画素密度を向上させることにより検知精度を低下させずに対応させることができる。   Therefore, when this laser optical axis measurement system B1 is adopted, for example, the pixel density of the CCD 26 of the photodetector 20 can be improved without reducing the detection accuracy.

なお、レーザ光軸測定系統B1のその他の構成は、図2に示すレーザ光軸測定系統Bと同様構成であるので説明を省略する。   The other configuration of the laser optical axis measurement system B1 is the same as that of the laser optical axis measurement system B shown in FIG.

また、このレーザ光軸測定系統B1を採用する場合には、レーザ光軸測定系統Bの場合のガイドレーザ発生装置17から出力されるガイドレーザ光gを、導光路qを介して垂直反射ミラー42側へ導光する<ステップ2>と、
垂直反射ミラー42により反射したガイドレーザ光gを、導光路qを往復して導光し、光検出器20側へ導かれる<ステップ3>と、
往復導光されたガイドレーザ光gを受信した光検出器20により管理光軸z
に対する光軸のずれを検知する<ステップ4>の、各ステップ<ステップ2>〜<ステップ4>はなく、以下のステップ<ステップ2>および<ステップ3>が加わる。
When this laser optical axis measurement system B1 is employed, the guide laser light g output from the guide laser generator 17 in the case of the laser optical axis measurement system B is used as the vertical reflection mirror 42 via the light guide q. Guiding to the side <Step 2>;
The guide laser light g reflected by the vertical reflecting mirror 42 is guided back and forth through the light guide path q and guided to the photodetector 20 side <Step 3>;
The management optical axis z is received by the photodetector 20 which has received the guide laser beam g guided in a reciprocating manner.
There are no steps <Step 2> to <Step 4> in <Step 4> for detecting the deviation of the optical axis with respect to, and the following steps <Step 2> and <Step 3> are added.

すなわち、レーザ光軸測定系統Bの場合における、ガイドレーザ発生装置17から出力されるガイドレーザ光gを、導光路qを介して光検出器20側へ導光する<ステップ2>と、
ガイドレーザ光gを受信した光検出器20により、管理光軸zの方位のずれを検知する<ステップ3>の各ステップである。
That is, in the case of the laser optical axis measurement system B, the guide laser light g output from the guide laser generator 17 is guided to the photodetector 20 side through the light guide path <Step 2>;
Each step of <Step 3> in which the optical detector 20 that has received the guide laser light g detects a deviation in the direction of the management optical axis z.

従って、このレーザ光軸測定系統B1を採用する場合には、光軸補正データ生成手段15をシステム本体12側に設けることができるので、光軸補正データ生成手段15と機器群33の設置部位を近接させることができ、その分データ信号配線が容易且つ確実になる。   Therefore, when this laser optical axis measurement system B1 is adopted, the optical axis correction data generation means 15 can be provided on the system main body 12 side, so that the installation site of the optical axis correction data generation means 15 and the device group 33 is determined. The data signal wiring can be made easier and more reliable.

更に、光伝送システム10のレーザ光伝送系統45のレーザ光軸測定系統Bは、図6に示すように、レーザ光軸測定系統B2として構成してもよい。   Further, the laser optical axis measurement system B of the laser light transmission system 45 of the optical transmission system 10 may be configured as a laser optical axis measurement system B2 as shown in FIG.

すなわち、ダイクロイックミラー18および19に、当該ダイクロイックミラー18および19の向きを微調整するダイクロイックミラー駆動部46aおよび46bを設けた構成とすることができる。   In other words, the dichroic mirrors 18 and 19 may be provided with dichroic mirror driving units 46a and 46b for finely adjusting the directions of the dichroic mirrors 18 and 19.

この測定系統B2の構成によれば、レーザ光軸測定系統B1の構成と比較して、微動鏡36aを微調整するのではなく、光発信・送出装置14側のダイクロイックミラー18および19の向き(傾斜角度)を微調整するものである。   According to the configuration of this measurement system B2, as compared with the configuration of the laser optical axis measurement system B1, the direction of the dichroic mirrors 18 and 19 on the light transmitting / sending device 14 side (rather than fine adjustment of the fine movement mirror 36a ( (Tilt angle) is finely adjusted.

また、レーザ光軸測定系統B2を採用した場合には、メインレーザ発生装置16およびガイドレーザ発生装置17それぞれのダイクロイックミラー18および19のそれぞれの向きの微調整が任意に可能となる。   Further, when the laser optical axis measurement system B2 is employed, fine adjustment of the directions of the dichroic mirrors 18 and 19 of the main laser generator 16 and the guide laser generator 17 can be arbitrarily performed.

従って、両ミラー18および19の光軸相互の調整や管理が必要なく、光伝送システム10の使用時に必要に応じて微調整することができる。   Therefore, mutual adjustment and management of the optical axes of both mirrors 18 and 19 are not required, and fine adjustment can be performed as necessary when the optical transmission system 10 is used.

すなわち、レーザ光軸補正系統Cの光軸補正処理装置22側から出力される光軸補正データh3は、光発信・送出装置14の両ミラー18および19の向きを微調整するダイクロイックミラー駆動部46aおよび46bの向きを補正可能にするデータであり、ダイクロイックミラー駆動部46aおよび46bの少なくとも一方を同時に、または、個別に微調整することができる。   That is, the optical axis correction data h3 output from the optical axis correction processing device 22 side of the laser optical axis correction system C is a dichroic mirror drive unit 46a that finely adjusts the directions of both mirrors 18 and 19 of the light transmitting / sending device 14. And 46b can be corrected, and at least one of the dichroic mirror driving units 46a and 46b can be finely adjusted simultaneously or individually.

なお、レーザ光軸測定系統B2のその他の構成および作用については、図2に示すレーザ光軸測定系統Bと同様であるので説明を省略する。   The other configuration and operation of the laser optical axis measurement system B2 are the same as those of the laser optical axis measurement system B shown in FIG.

また、光伝送システム10によれば、メインレーザ光mの導光路qを利用したガイドレーザ光gにより、メインレーザ光mの管理光軸zのずれを検出することができるようにしたものである。   Further, according to the optical transmission system 10, the shift of the management optical axis z of the main laser light m can be detected by the guide laser light g using the light guide path q of the main laser light m. .

従って、メインレーザ光mをターゲット側へ照射する際に、その管理光軸zの調整が容易且つ確実になると共に、特別な装置・手段を要せず、全体として小型・軽量化を図ることができ、特に航空機等の飛翔体に搭載して用いるに好適するものである。   Therefore, when the main laser beam m is irradiated to the target side, the control optical axis z can be easily and reliably adjusted, and no special device or means is required, and the overall size and weight can be reduced. In particular, it is suitable for use on a flying object such as an aircraft.

更にまた、光伝送システム10によれば、メインレーザ光mおよびガイドレーザ光gを導光させる導光路qは、導光方向の複数箇所をほぼ直角に形成し、この直角部(コーナ部)に反射ミラー群40およびダイクロックミラー41を配置した構成にしたが、導光方向の複数箇所をほぼ直角に形成する必要はなく、例えば、ほぼ90°より大きく設けたり、更には小さく設けたりすることができる。   Furthermore, according to the optical transmission system 10, the light guide path q for guiding the main laser light m and the guide laser light g forms a plurality of locations in the light guide direction at substantially right angles, and this right angle portion (corner portion) is formed. The reflection mirror group 40 and the dichroic mirror 41 are arranged. However, it is not necessary to form a plurality of locations in the light guide direction substantially at right angles, for example, providing more than 90 ° or even smaller. Can do.

例えば、ほぼ90°より大きく設けた場合(図示せず)には、導光路qを光路方向に沿って細長く形成することができる。   For example, when the angle is greater than about 90 ° (not shown), the light guide path q can be formed elongated along the optical path direction.

また、例えば、ほぼ90°より小さく設けた場合(図示せず)には、導光路qを導光方向に沿って短く形成することができる。   In addition, for example, when the angle is less than about 90 ° (not shown), the light guide path q can be formed short along the light guide direction.

従って、光伝送システム10の設置場所やシステム本体12自体の形状・構造に制約がある場合に対応して、導光路qの形状・構造を、細長いものにするか、短いものにするか、更には中間的なものにするかを適宜に選択して設計することができる。   Accordingly, the shape / structure of the light guide path q is made long or short in accordance with the restrictions on the installation place of the optical transmission system 10 and the shape / structure of the system main body 12 itself. Can be designed by appropriately selecting whether to be intermediate.

本発明に係る光伝送システムの実施形態を示す概要図。1 is a schematic diagram showing an embodiment of an optical transmission system according to the present invention. 本発明に係る光伝送システムにおけるレーザ光伝送系統を示す概要図。1 is a schematic diagram showing a laser light transmission system in an optical transmission system according to the present invention. 本発明に係る光伝送システムに用いる光検出器により、正常に光検出した状態を示す概要図で、(a)は、光検出手段での導光状態を示す概要図、(b)は、光検出手段による光検出した結果を表示するCCDの正面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows the state which detected light normally with the photodetector used for the optical transmission system which concerns on this invention, (a) is a schematic diagram which shows the light guide state in a photon detection means, (b) is light The front view of CCD which displays the result of having detected light by a detection means. 本発明に係る光伝送システムに用いる光検出器により、異常を検出した状態を示す概要図で、(a)は、光検出器での導光状態を示す概要図、(b)は、光検出器による光検出した結果を表示するCCDの正面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows the state which detected abnormality by the photodetector used for the optical transmission system which concerns on this invention, (a) is a schematic diagram which shows the light guide state in a photodetector, (b) is light detection. The front view of CCD which displays the result of having detected the light with a device. 本発明に係る光伝送システムにおけるレーザ光伝送系統の他の実施形態を示す概要図。The schematic diagram which shows other embodiment of the laser beam transmission system in the optical transmission system which concerns on this invention. 本発明に係る光伝送システムにおけるレーザ光伝送系統の更に他の実施形態を示す概要図。The schematic diagram which shows other embodiment of the laser beam transmission system in the optical transmission system which concerns on this invention. 従来の光伝送システムを示す概要図。Schematic diagram showing a conventional optical transmission system.

符号の説明Explanation of symbols

10 光伝送システム
11 基台
12 システム本体
13 アジマス方向回動軸受
13a,34a 軸孔
14 光発信・送出装置
15 光軸補正データ生成手段
16 メインレーザ発生装置(光発生装置)
17 ガイドレーザ発生装置(測定光発生装置)
18,19,41 ダイクロイックミラー(波長選択ミラー)
20 光検出器
21 画像処理装置
22 光軸補正処理装置
25 合わせ鏡(光軸解析手段)
26 CCD
30 ケーシング
31 装置枠体
31a スタンド部
32 支持枠体
32a 透孔
33 機器群
34 エレベーション方向回動軸受
35 赤外線撮像器
36 微動鏡装置
36a 微動鏡
36b 微動鏡駆動部
40(40a〜40c) 反射ミラー群
42 垂直反射ミラー
45 レーザ光伝送系統
46a,46b ダイクロイックミラー駆動部
A レーザ光照射系統
B,B1,B2 レーザ光軸測定系統
C レーザ光軸補正系統
a 赤外光
a1 反射レーザ光
h1(h1´) 検出データ(信号)
h2(h2´) 画像データ(信号)
h3(h3´) 光軸補正データ(信号)
h4 補正角度データ
q 導光路
m メインレーザ光(照射光)
m1 反射レーザ光
g ガイドレーザ光(測定光)
p 中心座標
s,s´ 検出座標
z 管理光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical transmission system 11 Base 12 System main body 13 Azimuth direction rotation bearing 13a, 34a Shaft hole 14 Light transmission and transmission apparatus 15 Optical axis correction data generation means 16 Main laser generator (light generator)
17 Guide laser generator (measurement light generator)
18, 19, 41 Dichroic mirror (wavelength selection mirror)
20 Photodetector 21 Image processing device 22 Optical axis correction processing device 25 Matching mirror (optical axis analyzing means)
26 CCD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Casing 31 Apparatus frame 31a Stand part 32 Support frame 32a Through-hole 33 Device group 34 Elevation direction rotation bearing 35 Infrared imaging device 36 Fine movement mirror apparatus 36a Fine movement mirror 36b Fine movement mirror drive part 40 (40a-40c) Reflection mirror Group 42 Vertical reflection mirror 45 Laser light transmission systems 46a, 46b Dichroic mirror drive unit A Laser light irradiation systems B, B1, B2 Laser optical axis measurement system C Laser optical axis correction system a Infrared light a1 Reflected laser light h1 (h1 ' ) Detection data (signal)
h2 (h2 ') Image data (signal)
h3 (h3 ') Optical axis correction data (signal)
h4 Correction angle data q Light guide path m Main laser light (irradiation light)
m1 Reflected laser beam g Guide laser beam (measurement beam)
p Center coordinates s, s' Detection coordinates z Management optical axis

Claims (13)

所望のターゲットの方向へ光を照射するレーザ光照射系統と、このレーザ光照射系統の管理光軸を測定するレーザ光軸測定系統と、このレーザ光軸測定系統による管理光軸の測定の結果、この管理光軸がずれている場合に、この光軸のずれを補正するレーザ光軸補正系統と、を有するレーザ光伝送系統を備え、
上記レーザ光照射系統は、光発生装置と、この光発生装置から出力される照射光を導光する反射ミラー群を備える導光路と、この導光路に導光された照射光をターゲット側へ照射する微動鏡装置とを備え、
上記レーザ光軸測定系統は、測定光発生装置と、この測定光発生装置から出力される測定光を、上記照射光と共に導光する反射ミラーを備える導光路と、この導光路に導光された測定光の管理光軸に垂直に設けられた垂直反射ミラーと、この垂直反射ミラーにより反射された測定光を、上記測定光発生装置にて受光するように設けられた光検出器とを備え、
上記レーザ光軸補正系統は、上記光検出器により検出した上記測定光の検出データに基き、光軸のずれを補正する光軸補正データを生成する光軸補正データ生成手段と、上記光軸補正データに基き、上記微動鏡装置の微動鏡を角度制御する微動鏡駆動部とを備えたことを特徴とする光伝送システム。
As a result of the measurement of the management optical axis by the laser beam irradiation system that irradiates light in the direction of the desired target, the laser beam measurement system that measures the management beam axis of the laser beam irradiation system, and the laser beam measurement system, A laser beam transmission system having a laser beam axis correction system for correcting the shift of the optical axis when the management optical axis is shifted;
The laser beam irradiation system includes a light generation device, a light guide path including a reflection mirror group that guides irradiation light output from the light generation device, and irradiation light irradiated to the light guide path toward the target side. And a fine movement mirror device,
The laser optical axis measurement system includes a measurement light generator, a light guide including a reflection mirror that guides the measurement light output from the measurement light generator together with the irradiation light, and the light is guided to the light guide. A vertical reflection mirror provided perpendicular to the management optical axis of the measurement light, and a photodetector provided to receive the measurement light reflected by the vertical reflection mirror by the measurement light generator;
The laser optical axis correction system includes optical axis correction data generating means for generating optical axis correction data for correcting optical axis deviation based on detection data of the measurement light detected by the photodetector, and the optical axis correction. An optical transmission system comprising: a fine movement mirror driving unit for controlling an angle of the fine movement mirror of the fine movement mirror device based on data.
上記レーザ光伝送系統は、上記レーザ光照射系統の光発生装置およびレーザ光軸測定系統の測定光発生装置のそれぞれから発生される光が、共通の導光路の反射ミラー群を介して導光されるようにしたことを特徴とする請求項1記載の光伝送システム。 In the laser light transmission system, light generated from each of the light generation device of the laser light irradiation system and the measurement light generation device of the laser optical axis measurement system is guided through a reflection mirror group of a common light guide path. The optical transmission system according to claim 1, wherein the optical transmission system is configured as described above. 上記レーザ光照射系統の光発生装置は、赤外レーザを発生させるメインレーザ光発生装置であることを特徴とする請求項1記載の光伝送システム。 2. The optical transmission system according to claim 1, wherein the light generation device of the laser light irradiation system is a main laser light generation device that generates an infrared laser. 上記レーザ光照射系統の微動鏡装置は、微動鏡と、この微動鏡の角度制御をする微動鏡駆動部とを備えたことを特徴とするとする請求項1記載の光伝送システム。 2. The optical transmission system according to claim 1, wherein the fine movement mirror device of the laser light irradiation system includes a fine movement mirror and a fine movement mirror driving unit for controlling an angle of the fine movement mirror. 上記レーザ光軸測定系統の測定光発生装置は、ガイドレーザ発生装置であることを特徴とするとする請求項1記載の光伝送システム。 2. The optical transmission system according to claim 1, wherein the measurement light generator of the laser optical axis measurement system is a guide laser generator. 上記レーザ光軸測定系統の光検出器は、合わせ鏡と、CCDの組合せにより構成したことを特徴とする請求項1記載の光伝送システム。 2. The optical transmission system according to claim 1, wherein the photodetector of the laser optical axis measurement system is composed of a combination mirror and CCD. 上記レーザ光軸補正系統は、光検出器により検出した検出データに基き、光軸のずれを補正する光軸補正データを生成する光軸補正データ生成手段と、上記光軸補正データに基き、微動鏡装置の微動鏡を角度制御する微動鏡駆動部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の光伝送システム。 The laser optical axis correction system includes optical axis correction data generating means for generating optical axis correction data for correcting optical axis deviation based on detection data detected by a photodetector, and fine movement based on the optical axis correction data. The optical transmission system according to claim 1, further comprising a fine movement mirror driving unit that controls an angle of the fine movement mirror of the mirror device. 上記レーザ光軸補正系統は、光検出器により検出した検出データに基き、光軸のずれを補正する光軸補正データを生成する光軸補正データ生成手段と、上記光軸補正データに基き、光発生装置および測定光発生装置から出力される照射光および測定光を反射させるダイクロイックミラーのそれぞれの反射角を調整可能に設けられるダイクロイックミラー駆動部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の光伝送システム。 The laser optical axis correction system includes optical axis correction data generating means for generating optical axis correction data for correcting optical axis deviation based on detection data detected by a light detector, and optical axis correction data based on the optical axis correction data. The dichroic mirror drive part provided so that adjustment of each reflection angle of the dichroic mirror which reflects the irradiation light and measurement light which are output from a generator and a measurement light generator is possible is provided. Optical transmission system. 上記レーザ光軸補正系統の光軸補正データ生成手段は、レーザ光軸測定系統の光検出器にて検出した検出データに基き、画像データを生成する画像処理装置と、この画像処理装置により生成した画像データに基き、光軸補正データを生成する光軸補正処理装置を備えたことを特徴とするとする請求項1記載の光伝送システム。 The optical axis correction data generating means of the laser optical axis correction system generates an image data based on the detection data detected by the photodetector of the laser optical axis measurement system, and the image processing apparatus generates the optical data The optical transmission system according to claim 1, further comprising an optical axis correction processing device that generates optical axis correction data based on the image data. レーザ光照射系統の光発生装置から出力される照射光を、反射ミラーおよびダイクロイックミラーを有する導光路を介して微動鏡側へ導光するステップと、
レーザ光軸測定系統の測定光発生装置から出力される測定光を、上記導光路を介して垂直反射ミラー側へ導光するステップと、
上記垂直反射ミラーにより反射した測定光を、上記導光路を往復して導光し、光検出器側へ導かれるステップと、
上記導かれた測定光を受信した光検出器により管理光軸のずれを検知するステップと、
この管理光軸にずれがある場合に、この光軸のずれを補正するため、光軸補正データ生成手段により光軸補正データを生成するステップと、
この生成された光軸補正データに基き、微動鏡駆動部にて微動鏡を角度制御するステップと、を具備することを特徴とする光伝送方法。
Guiding the irradiation light output from the light generation device of the laser light irradiation system to the fine mirror side through a light guide having a reflection mirror and a dichroic mirror;
Guiding the measurement light output from the measurement light generator of the laser optical axis measurement system to the vertical reflection mirror side through the light guide;
The measurement light reflected by the vertical reflecting mirror is guided back and forth through the light guide, and guided to the photodetector side;
Detecting a shift of the management optical axis by a photodetector that receives the guided measurement light; and
A step of generating optical axis correction data by the optical axis correction data generating means in order to correct the shift of the optical axis when there is a shift in the management optical axis;
And a step of controlling the angle of the fine movement mirror by the fine movement mirror driving unit based on the generated optical axis correction data.
上記レーザ光軸測定系統の測定光発生装置から出力される測定光を、上記導光路を介して垂直反射ミラー側へ導光するステップおよび上記垂直反射ミラーにより反射した測定光を、上記導光路を往復して導光し、光検出器側へ導かれるステップは、
レーザ光軸測定系統の測定光発生装置から出力される測定光を、上記導光路の往路端部に設けられる光検出器側へ導かれるステップであることを特徴とする請求項10記載の光伝送方法。
Guide the measurement light output from the measurement light generator of the laser optical axis measurement system to the vertical reflection mirror side through the light guide and the measurement light reflected by the vertical reflection mirror through the light guide The steps of reciprocating and guiding the light to the photodetector side are as follows:
11. The optical transmission according to claim 10, wherein the measurement light output from the measurement light generator of the laser optical axis measurement system is guided to a photodetector provided at the forward path end of the light guide. Method.
上記微動鏡駆動部にて微動鏡を角度制御するステップは、
光発生装置および測定光発生装置のダイクロイックミラー駆動部にてダイクロイックミラーを角度制御するステップであることを特徴とする請求項10記載の光伝送方法。
The step of controlling the angle of the fine movement mirror by the fine movement mirror driving unit is as follows:
The optical transmission method according to claim 10, wherein the angle of the dichroic mirror is controlled by a dichroic mirror driving unit of the light generation device and the measurement light generation device.
上記導光路に設けられる反射ミラーおよびダイクロックミラーの設置角度を調整することにより、光路方向に沿って細長く、または短く形成することを特徴とする請求項10記載の光伝送方法。 The optical transmission method according to claim 10, wherein the light transmission method is formed to be elongated or short along the optical path direction by adjusting an installation angle of the reflection mirror and the dichroic mirror provided in the light guide path.
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