JPH0216423A - 光学系装置 - 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】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、例えばミサイル誘導装置に用いられるカセ
グレン方式の光学系装置に関する。

（従来の技術） 従来のミサイル誘導装置として、目標方向をカセグレン
方式の光学系装置によって受光し、その受光信号を信号
処理して目標と背景とを識別することによりミサイルを
目標へ誘導する方式がある。この方式では目標を背景か
ら識別するため、単一波長の情報が使用される。しかし
、２波長の光ビームを使用して、両ビームの反射ビーム
を受光することにより、目標背景の特徴をそれぞれの波
長できわ立たせることができ、単一波長では識別できな
い目標を２波長を用いることにより背景から識別するこ
とができる。

しかしながら、上記カセグレン方式は、第４図に示すよ
うに入射光Ｓを一次鏡ｌによってその焦点に設置した凸
面状の二次鏡２に集光し、この二次鏡２の反射光を一次
鏡ｌの中央に配置した受光器３に導き、この受光器３に
よって光の強さに応じた信号を取出すものであり、同一
光軸上で２波長を分けることができないため、２波長を
同一光学系で扱うことができない。したがって、上記の
ように２波長を扱うには２つの光学系が必要となり、装
置の大型化を招くことになる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように従来のカセグレン方式による光学系装
置では、２波長の入射光を同一光学系で扱うことができ
ないため、２波長を扱うには２つの光学系が必要となり
、装置の大型化を招く。

この発明は上記の問題を解決するためになされたもので
、２波長の入射光を同一光学系で扱うことができ、これ
によって装置の小型化を図り得るカセグレン方式の光学
系装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係る光学系装置は
、光を集光する一次鏡の焦点に二次鏡を配置して、一次
鏡の反射光を二次鏡で受光器に導くカセグレン方式のも
のにおいて、前記二次鏡を一定周期で微少振動させて光
軸を所定方向に所定角度だけ変化させる手段と、この手
段による二次鏡の振動に同期して前記受光器を光軸振幅
方向に振動させ、常に光軸を受光面の同一箇所に位置さ
せる手段と、前記二次鏡と受光器との間に配置され前記
光軸の偏位中心より一方側で第１の波長の光を透過させ
、他方側で第２の波長の光を透過させるフィルタとを具
備して構成される。

（作用） 上記構成による光学系装置では、二次鏡及び受光器を同
一周期で微少振動させて光軸を所定方向に所定角度だけ
変化させ、二次鏡及び受光器の間に配置したフィルタに
よって光軸の偏位中心より一方側で第１の波長の光を、
他方側で第２の波長の光を受光器に透過させるので、受
光器は第１、第２の波長の光を交互に受光して検出信号
とすることができる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はその構成を示すもので、１０は一次鏡、１１は
二次鏡、１２はフィルタ、１３は受光器である。

二次鏡１１は一次鏡１０からの光（波長λ１．λ２を含
む）を反射して、フィルタ１２を介して受光器１３へ導
くもので、反射角度を微少変化させるため、Ａ軸を支点
に角度θだけ図中上下に微少振動するようになっている
。フィルタ１２は二次鏡１１が基準位置にあるときの反
射光軸に対して垂直に配置され、二次鏡１１の振動によ
って反射光が動く方向に対して垂直方向に一定幅のλｌ
透過膜ａ及びλ２透過膜すを交互に配列したものである
。受光器１３はフィルタ１２と平行に近接して配置され
、フィルタ１２のλ１透過膜ａ及びλ２透過膜すと同一
方向に受光帯Ｃ及び不感帯ｄを交互に配列したもので、
二次鏡１１の振動に同期して光の移動方向と同一方向に
振動するようになっている。上記受光帯Ｃには光電変換
素子としてＣＯＤ　（電荷結合素子）が用いられ、二次
鏡１１及び受光部１３の振動には圧電素子が用いられる
。

第２図は第１図の光学系に対する制御系の構成を示すも
ので、２１は一定周期の同期信号を発生する同期信号発
生器である。ここで発生された同期信号は二次１１ｆｌ
ｌｌ及び受光器１３の各駆動装置２２．２３に入力され
、さらに信号分離器２４に入力される。

駆動装置２２．２３は入力した同期信号により圧電素子
で二次鏡１１及び受光器１３を振動させるものである。

信号分離器２４は受光器１８で同期信号の周期で交互に
得られる波長λ１．λ２の受光信号を増幅した後、同期
信号に応じて切換出力するものである。

上記構成において、以下その作用について説明する。

第３図は第１図の光学系をモデル化したもので、長さＸ
の二次鏡１１を角度（二次鏡１１と一次鏡１３が平行の
ときを基準位置とする）θだけ振動させたときの変化幅
（振動幅）をΔｔとし、二次鏡１１が基準位置にあると
きの受光器１３との距離をｈとし、受光器１３上の光軸
ノの変化幅をΔｙとする。光軸ノの振動角度は二次鏡１
１の振動角度θに等しいから、以下の関係式が成立する
。

ｘ　　ｔａｎθ−Δｔ　　　　　　　・・・（１）ｔａ
ｎθ−Δｙ／ｈ　　　　　　・・・（２）そこで、例と
して）（ｍｌｃｌｌ、ｈ−ｔｏｃＴｌ、Δｙ−１０１１
Ｍのときの二次鏡１１の振動幅Δｔを求めると、゛（２
）式より ｔａｎθ　−１０ｘ　／　ｌＯｎ　−１０−５／　１０
−’　　−１０−’であるから、 Δｔ　−１ｃｉＸｌＯ−’−１０−２８ＩＯ−’−１０
−６−　１．ｘとなり、受光器■３の受光面上で光軸ｌ
を１０．だけ移動させるには二次鏡１１の振動幅Δｔを
１ｐとすればよいことになる。

上記の関係に基づいて、まず二次鏡１１が基準位置にあ
るとき、光軸ｌがフィルタ１２のλ１透過膜ａを通過し
、受光器１３の光軸位置ｙｔに受光帯Ｃがくるように各
部品を配置する。そして、二次鏡１１を角度θだけ回動
させたとき、光軸ノがフィルタ１２のλ２透過膜すを通
過するように各透過膜ａ。

ｂの幅を設定し、受光器１３の光軸位置ｙ２に受光帯Ｃ
がくるように受光器１３をΔｙだけ偏位させる。

すなわち、二次鏡１１及び受光器１３を同一周期で振動
させることにより、同一光学系でλ１．λ２の２波長の
光ビームを受光することができる。

このようにして受光器１３の受光帯Ｃで得られた検出信
号は同期信号発生器２１で発生される同期信号の周期で
交互にλ１．λ２の信号となっている。

このため、第２図の信号分離器２４で同期信号に応じて
切換導出することにより、λ１出力、λ２出力を得るこ
とができる。

したがって、上記構成による光学系装置を用いれば、単
体で入射光から２波長の信号を検出することができるの
で、装置の小型化に寄与することができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えばオフセット型カセグレン方式の光°学系装置にも
容易に適用することができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、２波長の光を同一光学
系で扱うことができ、これによって装置の小型化を図り
得るカセグレン方式の光学系装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る光学系装置の一実施例を示す構
成図、第２図は同実施例に用いられる制御系の構成を示
すブロック回路図、第３図は第１図の光学系をモデル化
して示す構成図、第４図は従来のカセグレン方式の光学
系装置の構成を示す図である。 １．１０・・・一次鏡、２，１１・・・二次鏡、３，１
３・・・受光器、１２・・・フィルタ、２１・・・同期
信号発生器、２２゜２３・・・振動発生用駆動装置、２
４・・・信号分離器、ａ・・・λ１透過膜、ｂ・・・λ
２透過膜、Ｃ・・・受光帯、ｄ・・・不感帯。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 １ｙ２ 蒸３ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光を集光する一次鏡の焦点に二次鏡を配置して、一次鏡
   の反射光を二次鏡で受光器に導くカセグレン方式の光学
   系装置において、前記二次鏡を一定周期で微少振動させ
   て光軸を所定方向に所定角度だけ変化させる手段と、こ
   の手段による二次鏡の振動に同期して前記受光器を光軸
   振幅方向に振動させ、常に光軸を受光面の同一箇所に位
   置させる手段と、前記二次鏡と受光器との間に配置され
   前記光軸の偏位中心より一方側で第１の波長の光を透過
   させ、他方側で第２の波長の光を透過させるフィルタと
   を具備する光学系装置。