JPH083527B2 - レーザビーム方向制御装置 - Google Patents
レーザビーム方向制御装置Info
- Publication number
- JPH083527B2 JPH083527B2 JP1182077A JP18207789A JPH083527B2 JP H083527 B2 JPH083527 B2 JP H083527B2 JP 1182077 A JP1182077 A JP 1182077A JP 18207789 A JP18207789 A JP 18207789A JP H083527 B2 JPH083527 B2 JP H083527B2
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- JP
- Japan
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- laser beam
- optical axis
- opponent
- laser
- flying object
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は飛翔体間の光通信や飛翔体の位置標定に関
し、特にそのレーザビーム方向制御装置に関する。
し、特にそのレーザビーム方向制御装置に関する。
この種の装置では広視野のカメラ装置とレーザ装置か
ら構成し、装置全体をジンバルに搭載し一定の速度で方
向制御することによって相手の飛翔体あるいは飛翔体か
ら放射されるレーザ光源を捕捉する。さらに、相手の飛
翔体あるいはレーザ光源を追尾しながらその方向にレー
ザビームを方向制御し照射する必要がある。かかるレー
ザビームの方向制御を行う従来のレーザビーム方向制御
装置は、レーザ光源位置検出器からの位置ずれ信号をレ
ーザビームの指向角度に変換し、内部反射鏡を駆動制御
することにより、レーザビームの方向を制御していた。
ら構成し、装置全体をジンバルに搭載し一定の速度で方
向制御することによって相手の飛翔体あるいは飛翔体か
ら放射されるレーザ光源を捕捉する。さらに、相手の飛
翔体あるいはレーザ光源を追尾しながらその方向にレー
ザビームを方向制御し照射する必要がある。かかるレー
ザビームの方向制御を行う従来のレーザビーム方向制御
装置は、レーザ光源位置検出器からの位置ずれ信号をレ
ーザビームの指向角度に変換し、内部反射鏡を駆動制御
することにより、レーザビームの方向を制御していた。
相手の飛翔体との相対速度が速いケースあるいは距離
が離れているケースにおいては、レーザ光源を高精度に
追尾し、該レーザビームを高精度に方向制御する必要が
ある。
が離れているケースにおいては、レーザ光源を高精度に
追尾し、該レーザビームを高精度に方向制御する必要が
ある。
上述した従来のレーザビーム方向制御装置は、相手レ
ーザ光源の追尾信号をレーザビームの方向制御信号とし
ているので、レーザ装置の出力ビーム方向の変動及びレ
ーザビームの方向制御を行う内部反射鏡の角度変動を補
正することができない。
ーザ光源の追尾信号をレーザビームの方向制御信号とし
ているので、レーザ装置の出力ビーム方向の変動及びレ
ーザビームの方向制御を行う内部反射鏡の角度変動を補
正することができない。
従って、検出したレーザ光源の方向に精度よくレーザ
ビームを方向制御することができないという欠点があ
る。
ビームを方向制御することができないという欠点があ
る。
本発明の目的はレーザ装置の出力ビーム方向の変動及
び内部反射鏡の角度変動を補正できるレーザビーム方向
制御装置を提供することにある。
び内部反射鏡の角度変動を補正できるレーザビーム方向
制御装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係るレーザビーム
方向制御装置は、追尾手段と、４象限光検出器と、送受
信光軸調整手段と、レーザ光軸調整手段とを有し、飛翔
体間の光通信や飛翔体の位置標定を行う際にレーザビー
ムの方向を制御するレーザビーム方向制御装置であっ
て、 追尾手段は、相手飛翔体から入来するレーザビームに
基づいて相手飛翔体を追尾するものであり、 ４象限光検出器は、座標上にレーザビームの集光位置
を特定して検出するものであり、 レーザ光軸調整手段は、相手飛翔体から入来するレー
ザビームの集光位置を前記４象限光検出器で検出したデ
ータに基づいて角度誤差を算出し、相手飛翔体から入来
するレーザビームの光軸に受信光軸を一致させるもので
あり、 送受信光軸調整手段は、相手飛翔体に向けて出射する
レーザビームの集光位置を前記４象限光検出器で検出し
たデータに基づいて角度誤差を算出し、相手飛翔体に向
かうレーザビームの送信光軸を調整するものである。
方向制御装置は、追尾手段と、４象限光検出器と、送受
信光軸調整手段と、レーザ光軸調整手段とを有し、飛翔
体間の光通信や飛翔体の位置標定を行う際にレーザビー
ムの方向を制御するレーザビーム方向制御装置であっ
て、 追尾手段は、相手飛翔体から入来するレーザビームに
基づいて相手飛翔体を追尾するものであり、 ４象限光検出器は、座標上にレーザビームの集光位置
を特定して検出するものであり、 レーザ光軸調整手段は、相手飛翔体から入来するレー
ザビームの集光位置を前記４象限光検出器で検出したデ
ータに基づいて角度誤差を算出し、相手飛翔体から入来
するレーザビームの光軸に受信光軸を一致させるもので
あり、 送受信光軸調整手段は、相手飛翔体に向けて出射する
レーザビームの集光位置を前記４象限光検出器で検出し
たデータに基づいて角度誤差を算出し、相手飛翔体に向
かうレーザビームの送信光軸を調整するものである。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明に係るレーザビーム方向制御装置を示
す構成図である。
す構成図である。
図１において本発明に係るレーザビーム方向制御装置
は、追尾手段と、４象限光検出器13と、送受信光軸調整
手段と、レーザ光軸調整手段とを有し、飛翔体間の光通
信や飛翔体の位置標定を行う際にレーザビームの方向を
制御するようにしたものである。
は、追尾手段と、４象限光検出器13と、送受信光軸調整
手段と、レーザ光軸調整手段とを有し、飛翔体間の光通
信や飛翔体の位置標定を行う際にレーザビームの方向を
制御するようにしたものである。
各構成の機能について説明すると、追尾手段は、結像
レンズ4,撮像カメラ5,目標追随回路15,ジンバル14を有
し、相手飛翔体から入来するレーザビームに基づいて相
手飛翔体を追尾するようになっている。具体的には結像
レンズ４は撮像カメラ５上に相手飛翔体の像を結像し、
撮像カメラ５は飛翔体の像を電気信号として目標追随回
路15に出力し、目標追随回路15は撮像カメラ５からのデ
ータに基づいて追随信号をジンバル14に出力し、ジンバ
ル14は目標追随回路15の追随信号に基づいて装置の姿勢
を制御して目標の相手飛翔体を追随するようになってい
る。
レンズ4,撮像カメラ5,目標追随回路15,ジンバル14を有
し、相手飛翔体から入来するレーザビームに基づいて相
手飛翔体を追尾するようになっている。具体的には結像
レンズ４は撮像カメラ５上に相手飛翔体の像を結像し、
撮像カメラ５は飛翔体の像を電気信号として目標追随回
路15に出力し、目標追随回路15は撮像カメラ５からのデ
ータに基づいて追随信号をジンバル14に出力し、ジンバ
ル14は目標追随回路15の追随信号に基づいて装置の姿勢
を制御して目標の相手飛翔体を追随するようになってい
る。
４象限光検出器13は、座標上にレーザビームの集光位
置を特定して検出するようになっている。11は背景光の
除去を行う干渉フィルタである。
置を特定して検出するようになっている。11は背景光の
除去を行う干渉フィルタである。
レーザ光軸調整手段は、コーナリフレクタ17と、集光
レンズ12と、４象限光検出器13と、第１の駆動回路19
と、角度誤差演算回路18と、偏角プリズム駆動部20と、
偏角プリズム21とからなり、相手飛翔体から入来するレ
ーザビームの集光位置を４象限光検出器13で検出したデ
ータに基づいて角度誤差を算出し、相手飛翔体から入来
するレーザビームの光軸に受信光軸を一致させるもので
ある。具体的には４象限光検出器13で入来レーザビーム
の集光位置を検出したデータを角度誤差演算回路18に入
力して角度誤差を算出し、そのデータに基づいて第１の
駆動回路19で偏角プリズム駆動部20を駆動し、偏角プリ
ズム駆動部20を制御してレーザビーム装置16からのレー
ザビームの変動を補正する。
レンズ12と、４象限光検出器13と、第１の駆動回路19
と、角度誤差演算回路18と、偏角プリズム駆動部20と、
偏角プリズム21とからなり、相手飛翔体から入来するレ
ーザビームの集光位置を４象限光検出器13で検出したデ
ータに基づいて角度誤差を算出し、相手飛翔体から入来
するレーザビームの光軸に受信光軸を一致させるもので
ある。具体的には４象限光検出器13で入来レーザビーム
の集光位置を検出したデータを角度誤差演算回路18に入
力して角度誤差を算出し、そのデータに基づいて第１の
駆動回路19で偏角プリズム駆動部20を駆動し、偏角プリ
ズム駆動部20を制御してレーザビーム装置16からのレー
ザビームの変動を補正する。
送受信光軸調整手段は、第１のビームスプリッタ６
と、第１の反射鏡７と、２軸の自動ミラージンバル８
と、第２の反射鏡９と、第２のビームスプリッタ10と、
４象限光検出器13と、第２の駆動回路23とからなり、相
手飛翔体に向けて出射するレーザビームの集光位置を４
象限光検出器13で検出したデータに基づいて角度誤差を
算出し、相手飛翔体に向かうレーザビームの送信光軸を
調整するものである。具体的には４象限光検出器13で検
出したデータを角度誤差演算回路18で演算して角度誤差
を算出し、その出力で第２の駆動回路23により２軸の自
動ミラージンバル８を駆動して光軸調整を行う。
と、第１の反射鏡７と、２軸の自動ミラージンバル８
と、第２の反射鏡９と、第２のビームスプリッタ10と、
４象限光検出器13と、第２の駆動回路23とからなり、相
手飛翔体に向けて出射するレーザビームの集光位置を４
象限光検出器13で検出したデータに基づいて角度誤差を
算出し、相手飛翔体に向かうレーザビームの送信光軸を
調整するものである。具体的には４象限光検出器13で検
出したデータを角度誤差演算回路18で演算して角度誤差
を算出し、その出力で第２の駆動回路23により２軸の自
動ミラージンバル８を駆動して光軸調整を行う。
ジンバル14を規則的に駆動させ、相手の飛翔体を撮像
カメラ５により捜索する。目標を撮像カメラ５で捕捉し
た後は、目標追随回路15により追随信号をジンバル14に
出力し目標を追随する。
カメラ５により捜索する。目標を撮像カメラ５で捕捉し
た後は、目標追随回路15により追随信号をジンバル14に
出力し目標を追随する。
相手のレーザ光は受信望遠鏡１で受光し、２色性ビー
ムスプリッタ3,ビームスプリッタ6,10及び２枚の反射鏡
7,9により４象限光検出器13に導く。背景光の除去は干
渉フィルタ11で行う。レーザ装置16からの出力ビームの
変動制御は次のように行う。レーザビームを第２のビー
ムスプリッタ10により透過させ、その透過光をコーナリ
フレクタ17により反射させ４象限光検出器13によりビー
ム集光位置を検出する。角度誤差演算回路18により角度
誤差を出力し、第１の駆動回路19,偏角プリズム駆動部2
0により偏角プリズム21を制御することにより、レーザ
ビームの変動を自動補正する。自動補正後はシャッタ22
を挿入し、第２のビームスプリッタ10により透過した光
が４象限光検出器13にもどらないようにする。
ムスプリッタ3,ビームスプリッタ6,10及び２枚の反射鏡
7,9により４象限光検出器13に導く。背景光の除去は干
渉フィルタ11で行う。レーザ装置16からの出力ビームの
変動制御は次のように行う。レーザビームを第２のビー
ムスプリッタ10により透過させ、その透過光をコーナリ
フレクタ17により反射させ４象限光検出器13によりビー
ム集光位置を検出する。角度誤差演算回路18により角度
誤差を出力し、第１の駆動回路19,偏角プリズム駆動部2
0により偏角プリズム21を制御することにより、レーザ
ビームの変動を自動補正する。自動補正後はシャッタ22
を挿入し、第２のビームスプリッタ10により透過した光
が４象限光検出器13にもどらないようにする。
相手レーザ光源の位置変位は角度誤差演算回路18によ
り角度誤差を出力し、第２の駆動回路23により自動ミラ
ージンバル８を駆動制限することにより自動修正する。
り角度誤差を出力し、第２の駆動回路23により自動ミラ
ージンバル８を駆動制限することにより自動修正する。
受信望遠鏡１の受信倍率と送信望遠鏡２の送信倍率を
一致させ、レーザビームの方向制御を上記相手レーザ光
源の位置変位を自動修正する自動ミラージンバル８と併
用する。このことにより、相手レーザ光源にレーザビー
ムの指向方向を自動制御している結果となる。また、上
記反射鏡の角度変動も自動補正されていることになる。
一致させ、レーザビームの方向制御を上記相手レーザ光
源の位置変位を自動修正する自動ミラージンバル８と併
用する。このことにより、相手レーザ光源にレーザビー
ムの指向方向を自動制御している結果となる。また、上
記反射鏡の角度変動も自動補正されていることになる。
以上説明したように本発明はレーザ装置専用のレーザ
ビーム自動補正機構と、相手レーザ光源の位置変位及び
レーザビームの指向方向兼用の自動修正機構を導入し、
相手レーザ光源の位置変位を自動修正することによっ
て、レーザ装置の出力ビームの変動とレーザビームの方
向制御を行う反射鏡の角度変動を補正でき、高精度なレ
ーザビーム方向制御可能なレーザビーム方向制御装置を
提供できるという効果がある。
ビーム自動補正機構と、相手レーザ光源の位置変位及び
レーザビームの指向方向兼用の自動修正機構を導入し、
相手レーザ光源の位置変位を自動修正することによっ
て、レーザ装置の出力ビームの変動とレーザビームの方
向制御を行う反射鏡の角度変動を補正でき、高精度なレ
ーザビーム方向制御可能なレーザビーム方向制御装置を
提供できるという効果がある。
第１図は本発明に係るレーザビーム方向制御装置の概略
構成図である。 １……受信望遠鏡、２……送信望遠鏡 ３……２色性ビームスプリッタ、４……結像レンズ ５……撮像カメラ、６……第１のビームスプリッタ ７……第１の反射鏡、８……自動ミラージンバル ９……第２の反射鏡、10……第２のビームスプリッタ 11……干渉フィルタ、12……集光レンズ 13……４象限光検出器、14……ジンバル 15……目標追随回路、16……レーザ装置 17……コーナリフレクタ、18……角度誤差演算回路 19……第１の駆動回路、20……偏角プリズム駆動部 21……偏角プリズム、22……シャッタ 23……第２の駆動回路
構成図である。 １……受信望遠鏡、２……送信望遠鏡 ３……２色性ビームスプリッタ、４……結像レンズ ５……撮像カメラ、６……第１のビームスプリッタ ７……第１の反射鏡、８……自動ミラージンバル ９……第２の反射鏡、10……第２のビームスプリッタ 11……干渉フィルタ、12……集光レンズ 13……４象限光検出器、14……ジンバル 15……目標追随回路、16……レーザ装置 17……コーナリフレクタ、18……角度誤差演算回路 19……第１の駆動回路、20……偏角プリズム駆動部 21……偏角プリズム、22……シャッタ 23……第２の駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/10 10/105 10/22
Claims (1)
- 【請求項１】追尾手段と、４象限光検出器と、送受信光
軸調整手段と、レーザ光軸調整手段とを有し、飛翔体間
の光通信や飛翔体の位置標定を行う際にレーザビームの
方向を制御するレーザビーム方向制御装置であって、 追尾手段は、相手飛翔体から入来するレーザビームに基
づいて相手飛翔体を追尾するものであり、 ４象限光検出器は、座標上にレーザビームの集光位置を
特定して検出するものであり、 レーザ光軸調整手段は、相手飛翔体から入来するレーザ
ビームの集光位置を前記４象限光検出器で検出したデー
タに基づいて角度誤差を算出し、相手飛翔体から入来す
るレーザビームの光軸に受信光軸を一致させるものであ
り、 送受信光軸調整手段は、相手飛翔体に向けて出射するレ
ーザビームの集光位置を前記４象限光検出器で検出した
データに基づいて角度誤差を算出し、相手飛翔体に向か
うレーザビームの送信光軸を調整するものであることを
特徴とするレーザビーム方向制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182077A JPH083527B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | レーザビーム方向制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182077A JPH083527B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | レーザビーム方向制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346582A JPH0346582A (ja) | 1991-02-27 |
| JPH083527B2 true JPH083527B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16111949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182077A Expired - Lifetime JPH083527B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | レーザビーム方向制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083527B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0792249A (ja) * | 1993-09-21 | 1995-04-07 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 撮像装置 |
| DE102017205504A1 (de) | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Optisches Scansystem |
| CN110568420B (zh) * | 2019-08-29 | 2021-06-11 | 北京空间机电研究所 | 一种激光雷达收发对准装置及方法 |
| CN116015445A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-04-25 | 上海航天控制技术研究所 | 空间激光通信系统及其光轴标定与补偿方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS598221U (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-19 | 古河電気工業株式会社 | 地線支持用クランプ |
| JPS60219578A (ja) * | 1984-04-15 | 1985-11-02 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | 光ビ−ムを利用した移動体の追尾装置 |
| JPS63231286A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-27 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | レ−ザビ−ムを用いた移動体の追尾距離測定装置 |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP1182077A patent/JPH083527B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS598221U (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-19 | 古河電気工業株式会社 | 地線支持用クランプ |
| JPS60219578A (ja) * | 1984-04-15 | 1985-11-02 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | 光ビ−ムを利用した移動体の追尾装置 |
| JPS63231286A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-27 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | レ−ザビ−ムを用いた移動体の追尾距離測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346582A (ja) | 1991-02-27 |
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