JPH01142397A - レーザ照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高エネルギレーザ（ＨＩＬＬ）　　を用い
て目標を破壊するレーザ照射装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図は、従来のこの種レーザ照射装置の構成を示す図
であって、（１）は受信光学系、（２）は撮像装置、（
ａ）は追尾装置、（劇は高エネルギレーザ装置（以下Ｈ
ＩＣＬという。）、（団は送信光学系、（６）はサーボ
装置、（７１はサーボ架台である。

第４図におりて、受信光学系（１）は送信光学系（５）
とともに、サーボ架台（７１に搭載されてあシ１両者の
光軸は平行となるよう、あらかじめ調整、設定されてい
る。受信光学系（１）の光軸を遠方の目標に指向させる
ことによ）、目標像は撮像装置＋２）の受光面に結像さ
れ、目標を含む映像信号が追尾装置（３）に供給される
。

第５図は、目ｍ６Ｃ対する追尾、照射点との関係を示す
図であって、（８１は目標、（９１は追尾点、ａ・は後
述するレーザ照射中心、Ｕは目標を含む面内におけるレ
ーザ広が９である。

追尾装置（３）は９例えば前記映像信号を２値化して目
標＋８１を抽出し、これの重心点を算出することによ〕
、追尾点（９）を検出する。この追尾点（９１の位置を
表わす信号はサーボ装置（６）に供給され、追尾点（９
１が送・受信光学系の光軸に一致するよう、サーボ架台
（７１が駆動される。ＨＥ　Ｌ　（４ｊからのレーザ光
は送信光学系（５１Ｋ入力され、目標を含む面上でビー
ムスポット径が最小となるよう、にビーム発散角が調整
され、目標に照射される。この目標上のレーザ照射中心
α・は、前述のように送・受信光軸が平行となるよう、
あらかじめＴｈ！！されであるので、追尾装置（３）で
目標＋８１を追尾するととにより。

大気の屈折等がなければ、レーザ光は目５（８１のほぼ
中心に照射され続ける。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述の送・受信光軸は、あらかじめ平行
となるように調整しておいても、異なる俯仰、旋回角に
おいては平行からずれる場合があるばか夛でな（、ＨＥ
Ｌのレーザ光の一部が大気に吸収されて温度が上昇する
と、大気の屈折率が局部的に変化し、送信光路の屈折が
生じる。その結果、一般に、追尾中においては、レーザ
照射中心軸は追尾点（９１と一致せず、目標を含む面上
を動揺し、従って目標に定められた時間、ＥＥＬの光の
高輝度部分を注入することができなくな択　目標破壊効
果が著しく低下する。といった問題点があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、レーザ照射中心ａ・を目標（８１内の一点に
高精度に追随させ、目標の破壊効果を向上させることを
目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明は、ＨＥＬの光の照射方向を俯仰・旋回２軸方
向に高速度で微小角偏向する微動ミラーと、目標による
ＩＩＩＥＬの光の反射光を送信光学系及び前記微動ミラ
ーを用すて送信光軸上で受光するととも忙、前記反射光
を、送信されるＨ］ｅＬの光から分波する手段と、前記
反射光による目標像を４象限検出器で受光し、前記目標
像の送信光軸からのずれ量に応じて前記微動ミラーを駆
動する手段とを具備したものである。

〔作用〕

この発明においては、４象限検出器によ九送信光軸から
の目標のずれ量に応じて微動ミラーが駆動され、常に目
標に送信光軸が指向するよう。

微動ミラーによる送信光軸の修正が行われるので。

ＨＢＬの光の高輝度部分を目標に注入することができる
。

〔実施例〕

第１図はこの発明の楡成の一実施例を示す図であって、
（ｌ）は受信光学系、（２＋は撮像装置、（３）は第１
の追尾装置、（４）はＨＦ１Ｌ、＋５１は送信光学系、
（６）は第１のサーボ装置、　（７１はサーボ架台、　
Ｑ２はクーデ光学系、　（１３は微動ミラー、　＋１４
は分波鏡、ａ９は結像レンズ、αｅは４象限検出器、ａ
ηは第２の追尾装ｆ、αａは第２のサーボ装置である。

目標像を受信光学系（！）及び撮像装置（２）で受像し
。

これの位置を画像計測することによって、サーボ架台（
７ｍを目標に指向させる過程は従来の装置と同様である
ので説明を省略する。

第１図は、破線で囲む装置のみをサーボ架台（７１に搭
載し１通常１重量、容積が大となるＨ　Ｅ　Ｌ　１４！
を固定側に設置する場合の例について示すものであシ、
クーデ光学系ａｚは、固定側のＨＫ　Ｌ　（４！のレー
ザ光を、サーボ架台（フ１がいかなる姿勢角にあっても
、送信光学系（−の光軸に載せるためのものである。ク
ーデ光学系ａａによプ送信光軸に載せられたＨＩＬ（４
１のレーザ光は、中央部が開口している分波鏡α滲の開
口部を通過し、微動ミラーａＳを経由して送信光学系（
５）に導かれ、送信光学系（５）Ｋより目標面上でのレ
ーザスポット径が最小となるように、レーザ発散角の調
整が行われる。

第２図は送信゛光学系（５）の構成の１例を示す図であ
Ｃ，（５ａ）Ｆｉ１次鏡、　　（５ｂ）は２次鏡である
。

上述のレーザ発散角は１通常、１次鏡（５ａ）と２次鏡
（５ｂ）との間隔を調整することにより、変化させるこ
とができる。第２図に示すように、ＨＥＬ（４）のレー
ザ送信光は、１次鏡（５ａ）、　　２次鏡（５ｂ）両鏡
とも、光軸に近す中央部分を照らし。

０徐にむけて放射される。

目標からの反射光は、目標方向をむいている送信光学系
（５１で受光され、微動ミラー０を経て、中央開口の同
辺部が全反射光となっている分波鏡Ｉで反射されること
によって、送信光と分波される。

との分波光は、結像レンズａＳＦｃよシ、４象限検出器
顧の受光面上に結像される。

第３図は、４象限検出器ａＳ及び第２の追尾装置の構成
の１例を示す図であって、（１６，ａ）、（１６ｂ）ｌ
（１６０）、（１６ｄ）　ｔｌ）４．　４象限検出器ａ
・の各象限に位置する光検出器、　　（１７ａ）、（１
７ｂ）、（１７ｃ）、（１７ｄ）、（１７ｅ）、（１７
ｆ）は各々、オペアンプである。

第３図のように接続されているととＫよシ、オペアンプ
（１７ｅ）、（１７ｆ）からは各々、送信軸を軸中心と
する直交２軸方向の追尾誤差が出力される。

これら追尾誤差は第２のサーボ装置ａ９に入力書れ、前
記追尾誤差が零に収れんするよう、微動ミラーαｊの駆
動が行われる。その結果、第５図におけるレーザ照射中
心舖が目１！（１１１の中心にとどまるように、ＨＥＬ
光の照射方向はたえず、微妙に。

高応答速度で修正されることになる。

〔発明の効果〕

このように、この発明忙よれば、４象限追尾により、常
にＨＥＩ、のレーザ光の送信光軸上に目標をとらえるこ
とができ、ＨＫＬのレーザ光の高輝度部分を目ｍＫ照射
し続けることができるので。

目標破壊効果を著しく高めることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の１実施例を示す図、第２図は送信光
学系の構成の１例を示す図、第３図は４象限検出器と第
２の追尾装置の構成の１例を示す図、第４図は従来の装
置の構成を示す図、第５図Ｆｉｎ標に対する追尾、照射
点との関係を示す図である。図中、（ｌ）は受信光学系
、（２）は撮像装置、（３）は第１の追尾装置、（４！
はＢＩＣＬ、（５）は送信光学系。 （６）は第１のサーボ装置、（ηはサーボ架台、ａｊは
微動ミラー、ａ４は分波鏡、ａ５１は結像レンズ、顧は
４象限検出器、ａｌは第２の追尾装置、ａａは第２のサ
ーボ装置、である。 なお０図中、同一あるいは相当する部分には。 第２図 ＠３図 Ｉ！４　　二 第　５　Ｓ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　目標にレーザ光を照射し、前記目標を破壊することを
   目的とするレーザ照射装置において、受信光学系と、こ
   の受信光学系が結像する像を撮像する撮像装置と、この
   撮像装置が撮像する目標像を追尾する第１の追尾装置と
   、レーザ装置と、このレーザ装置が出力するレーザ光を
   反射により、俯仰、旋回２軸方向に偏向する微動ミラー
   と、この微動ミラーの出力光を受け、目標面上でのスポ
   ット径が所要の値となるように前記レーザ光を絞り込む
   送信光学系と、この送信光学系で受光され、かつ前記微
   動ミラーを通る、目標からのレーザ反射光のみを反射す
   る鏡と、この鏡の出射側に配置される結像光学系と、こ
   の結像光学系の像面に配置される４象限検出器と、この
   ４象限検出器の出力を受け、前記４象限検出器上に結像
   されている目標像の光軸からの偏移量に応じた誤差信号
   を出力する第２の追尾装置と、前記受信光学系、前記送
   信光学系を搭載しこれらを俯仰、旋回２軸方向に動かす
   サーボ架台と、前記第１の追尾装置の出力を受け、前記
   サーボ架台を駆動する第１のサーボ装置と、前記第２の
   追尾装置の出力を受け、前記微動ミラーを駆動する第２
   のサーボ装置とを備えたことを特徴とする、レーザ照射
   装置。