JP4718832B2 - 光伝送システムおよび光伝送方法 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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予め定められた管理光軸に対するずれ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に対するずれの測定の結果、この管理光軸に対しずれている場合に、この管理光軸に対する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を備えた微動鏡装置とを備え、上記レーザ光軸測定系統は、上記導光路を介して導光される測定光を出力する測定光発生装置と、上記導光路における上記管理光軸に垂直に面するよう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上記導光路を往復して導光された測定光を受光し、上記管理光軸に対する上記測定光のずれを検知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、上記管理光軸に対し上記測定光にずれがある場合に、この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、上記微動鏡装置の上記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。

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上記照射光をターゲット側へ照射する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、上記導光路における予め定められた管理光軸に垂直に面するように設置された垂直反射ミラー側へ上記導光路を介して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、光検出器側へ導くステップと、上記導かれた測定光を受信した光検出器により上記管理光軸に対する上記測定光のずれを検知するステップと、上記管理光軸に対し上記測定光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、微動鏡駆動部にて上記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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

従って、レーザ光軸測定系統Ｂは、作動しない。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明に係る光伝送システムの実施形態を示す概要図。 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。 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。 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。 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。 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。 従来の光伝送システムを示す概要図。

符号の説明

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

Claims (8)

1. 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予め定められた管理光軸に対するずれ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に対するずれの測定の結果、この管理光軸に対しずれている場合に、この管理光軸に対する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を備えた微動鏡装置とを備え、
   上記レーザ光軸測定系統は、上記導光路を介して導光される測定光を出力する測定光発生装置と、上記導光路における上記管理光軸に垂直に面するよう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上記導光路を往復して導光された測定光を受光し、上記管理光軸に対する上記測定光のずれを検知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、上記管理光軸に対し上記測定光にずれがある場合に、この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、上記微動鏡装置の上記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。
2. 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。
3. 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。
4. 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予め定められた管理光軸に対するずれ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に対するずれの測定の結果、この管理光軸に対しずれている場合に、この管理光軸に対する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を備えた微動鏡装置とを備え、
   上記レーザ光軸測定系統は、上記導光路を介して導光される測定光を出力する測定光発生装置と、上記測定光発生装置から出力された測定光を上記導光路の往路端部で受光し上記管理光軸に対する上記測定光のずれを検知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、上記管理光軸に対し上記測定光にずれがある場合に、この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、上記微動鏡装置の上記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。
5. 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予め定められた管理光軸に対するずれ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に対するずれの測定の結果、この管理光軸に対しずれている場合に、この管理光軸に対する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を備えた微動鏡装置とを備え、
   上記レーザ光軸測定系統は、上記導光路を介して導光される測定光を出力する測定光発生装置と、上記導光路における上記管理光軸に垂直に面するよう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上記導光路を往復して導光された測定光を受光し、上記管理光軸に対する上記測定光のずれを検知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、上記管理光軸に対し上記測定光にずれがある場合に、この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、上記光発生装置および上記測定光発生装置から出力される上記照射光および上記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光伝送システム。
6. 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上記照射光をターゲット側へ照射する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、上記導光路における予め定められた管理光軸に垂直に面するように設置された垂直反射ミラー側へ上記導光路を介して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、光検出器側へ導くステップと、
   上記導かれた測定光を受信した光検出器により上記管理光軸に対する上記測定光のずれを検知するステップと、
   上記管理光軸に対し上記測定光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、微動鏡駆動部にて上記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。
7. 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上記照射光をターゲット側へ照射する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、上記導光路の往路端部に設けられる光検出器側へ導くステップと、
   上記導かれた測定光を受信した光検出器により予め定められた管理光軸に対する上記測定光のずれを検知するステップと、
   上記管理光軸に対し上記測定光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、微動鏡駆動部にて上記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。
8. 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上記照射光をターゲット側へ照射する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、上記導光路における予め定められた管理光軸に垂直に面するように設置された垂直反射ミラー側へ上記導光路を介して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、光検出器側へ導くステップと、
   上記導かれた測定光を受信した光検出器により上記管理光軸に対する上記測定光のずれを検知するステップと、
   上記管理光軸に対し上記測定光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、上記光発生装置および上記測定光発生装置から出力される上記照射光および上記測定光を上記導光路に沿って導光するダイクロイックミラーの向きを調整するダイクロイックミラー駆動部にて上記ダイクロイックミラー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。

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