JPS6360364B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、多数の共通光学部材を組み合わせて
可視光、赤外線およびレーザー光を感知するため
に適した望遠鏡装置に関する。

本発明にかかる望遠鏡装置は、目標を肉眼によ
つて捜索および／または観察するための可視光望
遠鏡、発射したミサイルを追尾するための赤外線
望遠鏡、および照準用レーザー光を感知するため
のレーザ望遠鏡を具備する。

本発明にかかる望遠鏡装置の典型的な用途は、
目標の捜索を行い、光学的照準のもとにミサイル
を発射し、このミサイルを追尾しながら誘導す
る、例えばヘリコプタのような、ミサイル搭載航
空機の光学装置である。かかる用途においては、
目標に対する光学的照準のもとにミサイルを発射
し、機上の操作員は可視光望遠鏡により目標を追
跡し続ける。一方、赤外線追尾装置がミサイルの
赤外線放射を追尾し、その結果得られる誤差信号
を演算し、演算結果に基づいてミサイルを目標に
向けて制御誘導し命中させるものである。

可視光による照準の代わりに、目標をレーザー
ビームによつて照準するレーザー照準装置を使用
することができる。また、このようなレーザービ
ームによる目標追跡を行うことができる。かかる
レーザー装置は、地上に設置することもでき、ま
た航空機に搭載することもできる。もし機上に搭
載されている場合には、このレーザービームによ
り測距を行うこともできる。

〔従来技術〕

従来技術においては、可視光望遠鏡、赤外線望
遠鏡およびレーザー望遠鏡はそれぞれ別個に構成
されており、赤外線望遠鏡およびレーザー望遠鏡
の目標への配向は可視光線望遠鏡を基準として実
施されていた。したがつて、各望遠鏡を同一目標
に対して適合せしめるには、それぞれの光軸を個
別に同一方向に配向させなければならない。

本願発明の基礎として考慮している従来装置
は、３つの対物レンズを具備している望遠鏡装置
である。その１つは、可視光領域の放射を広視野
で受光するための対物レンズである。この望遠鏡
はアキジシヨン望遠鏡と呼ばれる。第２の対物レ
ンズは、赤外線検知のための中間視野及び広視野
用として使用される。かかる装置は、アメリカ合
衆国特許第3733133号（1970年３月13日出願）〔名
称：回転軸線から角度的に偏倚している光軸線を
有する、傾斜可能な平衡式回転ミラー〕において
開示されている。この装置の第３の対物レンズ
は、狭視野可視光観察装置、狭視野赤外線観察装
置およびレーザービーム検出装置のために共通用
途を有する。

この第３の対物レンズは、反射光学系内へ放射
を入力せしめる。この第３の対物レンズから受光
された放射は、この対物レンズの光軸線からほぼ
直角に再反射させるための固定反射鏡に入射せし
められる。この結果、反射鏡の平面は対物レンズ
の光軸線に対して45度よりも僅かに大きい角度を
形成する。

第１の固定反射鏡からの放射は、実質的に平行
であつてかつ入射する可視光およびレーザー光領
域の放射を透過させる特性に選ばれた対向面を有
する回転複合構造体に入射する。この回転複合構
造体内部には、そのミラー面と直交しかつ回転複
合構造体の面の法線方向から僅かに傾斜した光軸
線を有する第１のダイクロイツクミラーが埋込ま
れている。このダイクロイツクミラーは、例えば
ミサイルや照準用レーザーによつて形成された赤
外線領域のような、赤外線放射を反射するような
特性に選択される。

回転複合構造体を透過した放射は、受光した放
射を狭視野可視光学系の対物レンズの光軸線に対
して実質的に平行であるが、しかし僅かに偏倚し
た方向に反射せしめるための調整可能な平面鏡に
入射せしめられる。この調整可能な平面鏡は装置
の整合操作の際に調整される。

この調整可能な平面鏡は、ボールソケツトジヨ
イントによつてジンバル構造で支持される。平面
鏡裏面のボールが、板ばねによつてソケツト内に
適合せしめられる。この平面鏡の対向部位にある
一対の滑動部材が、平面鏡とソケツトフレームと
の間に割り込んで、両者を楔止めする。これらの
滑動部材は平面鏡を傾斜せしめる。この滑動部材
は、モーター駆動スクリユー上にある一対の雌ね
じによつて移動せしめられかつ制御される。これ
らのねじが同期して駆動されれば、平面鏡は一つ
の軸線に対して傾斜する。これらのねじが異なる
状態で駆動されれば、平面鏡は先の軸線とはほぼ
直交する他の軸線周りに傾動する。このように、
スクリユーを駆動するモーターの制御によつて、
平面鏡の傾斜角度が任意に調整される。

調整可能な平面鏡によつて反射された放射は、
多重イメージプリズムブロツクの一面に指向す
る。この多重イメージプリズムブロツク内に埋込
まれた第２のダイクロイツクミラーは、十字線の
ブロツクを経て直進する可視光は透過せしめる
が、受光レーザーおよび照準用レーザー領域の放
射は一方向に向けて反射せしめる。この多重イメ
ージプリズムブロツク内に埋込まれた第３のダイ
クロイツクミラーは、受光されたレーザー放射お
よびレーザー検知器内へ分割入力せしめられた成
分を遮断する。この第３のダイクロイツクミラー
は、投光すべき照準用レーザー放射の透過を許容
する。多重イメージプリズムブロツクの二面は視
野絞りである。レーザー検知器に近接する視野絞
り、照準用レーザーに近接する視野絞りおよび可
視光用目標十字線は、これらの共通点からの放射
光路で等しい光学距離に配設される。ここで等し
い光学距離とは、それぞれの光路において異なる
屈折率を修正した結果得られる幾何学的同一距離
をいう。

広視野の可視光望遠鏡すなわちアキジシヨン望
遠鏡は、多重イメージプリズムブロツクから外れ
た可視光放射と実質的に整列する光軸線上に配設
される。切換え反射鏡は、光線を、広視野ないし
狭視野可視光望遠鏡から接眼レンズまたは接眼レ
ンズに導くリレー光学系に向けて切り換える。多
重イメージプリズムブロツクの十字線または広視
野望遠鏡の十字線は、切換え反射鏡の軸線から同
一光学距離に配設される。

回転複合構造体および第１のダイクロイツクミ
ラーから反射された赤外線放射は、第１の固定反
射鏡から再反射され、対物レンズの光軸線から偏
倚している赤外線検知器に指向せしめられる。

この赤外線検知器は、公知の直交Ｌ形センサを
使用することができる。第１のダイクロイツクミ
ラーは一対の直交Ｌ形センサの上を光学的に走査
する。赤外線像が赤外線検知器と交差している時
間を測定しそして誤差修正のための信号を発生す
る。このような測定並びに修正に関しては、
John Wiley＆Sons社発行、Richard D.Hudson、
Jr著“Infrared System Engineering”の235頁
ないし263頁、特に255〜256頁に詳しく開示され
ている。

照準用の狭視野監視装置であるガリウム砒素レ
ーザーは、レーザービームを発生し、視野絞りお
よび第３のダイクロイツクミラーを通過せしめて
調整可能な反射鏡に向けて反射せしめる第２のダ
イクロイツクミラーに指向せしめられる。回転複
合構造体の中心に形成された開口を介してレーザ
ービームがダイクロイツクミラーを通過する。こ
のレーザービームは、赤外線検知器のハウジング
を外れて通過し、第１の固定反射鏡から対物レン
ズに指向しかつこれを通過する。対物レンズの外
方にあるコーナーリフレクタープリズムは、その
対物レンズの光軸線と平行ではあるが一致はしな
い状態で、対物レンズ内へ放射を反射せしめる。
この反射せしめられた放射は、第１の反射鏡によ
り、回転する第１のダイクロイツクミラーに向け
て入射せしめられ、反射される。ここで反射した
放射は、放外線検知器に指向しかつその検知面で
合焦するように配設された第１の固定反射鏡上で
回動しながら円形輪郭を形成する。この赤外線検
知器の出力は、調整可能な反射鏡のサーボ制御用
として使用することができ、狭視野監視装置の整
合を自動的に達成することができる。誤差信号
は、赤外線検知器の出力から得られ、そして増幅
された後調整可能な反射鏡の調整スクリユーを駆
動するモーターに印加される。

赤外線検知器のための望遠鏡の広視野および中
間視野対物レンズは、可視光望遠鏡の狭視野対物
レンズから偏倚している。この２つの対物レンズ
の整合または整列のために、照準用レーザー放射
の一部は狭視野対物レンズを出て２つの対物レン
ズの軸線間に存在する第２のコーナーリフレクタ
ープリズムに至る。このコーナーリフレクター
は、可視光観察装置の広視野および中間視野で検
知される場所にある広視野および中間視野対物レ
ンズの光線軸上に照準レーザー放射を放出する。

本装置において測距レーザーが使用される場合
には、このレーザーの光軸が狭視野対物レンズの
光軸線と整列していることが重要である。レーザ
ー光の一部はレーザーからコーナーリフレクター
を介して感知されるべき位置にある狭視野対物レ
ンズの光軸線へ導入される。レーザー光が正確に
対物レンズの光軸線上にあるとき、レーザーの光
軸は対物レンズの光軸線に沿つていることを意味
する。

〔解決しようとする課題〕

本発明は、可視光、赤外線およびレーザー放射
を感知するための共通光学部材を使用する望遠鏡
装置を得ることを目的とする。また本発明におい
ては、共通接眼レンズ（アイピース）によつて同
一対象を広視野および狭視野で選択的に観測でき
る望遠鏡装置を得ることを目的とする。さらに本
発明においては、光学系の自動整合が可能である
ような調整可能な反射鏡を有する望遠鏡装置を得
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明の課題は、特許請求の範囲に記載する構
成、すなわち、可視光望遠鏡、赤外線望遠鏡およ
びレーザー望遠鏡が、共通する対物レンズを有し
ていること、前記対物レンズの共通光路上で該対
物レンズおよび偏向鏡の後方に、回転軸線を中心
として回転可能なダイクロイツクミラーが配設さ
れ、該ダイクロイツクミラーは、前記回転軸線を
包囲するレーザー光通過用の開口を有し、前記回
転軸線とほぼ直交するその面が可視光を透過させ
かつ所定範囲の赤外線放射を選択的に反射させる
特性に選定され、そして前記開口が、前記共通光
路の光軸上に位置付けられ、そして前記回転軸線
が、前記光軸に対して僅かに傾斜し、それによつ
て、前記面が前記光軸に対してほぼ直交するよう
に配置されること、及び、前記ダイクロイツクミ
ラーの面によつて回動を伴いながら反射され、さ
らに前記偏向鏡を介して再び反射された赤外線放
射を受光可能な位置で、かつ前記光軸に近接した
位置に、入射する前記赤外線放射と前記共通光路
の光軸との間の角度偏差に対応する誤差信号を発
生するための赤外線検知器が配置されること、か
らなる望遠鏡装置によつて達成される。

〔発明の効果〕

本発明にかかる望遠鏡装置は、有機的かつ小型
に組み合わされた共通光学系を活用し、可視光観
察、赤外線検知ならびにレーザー観測の諸目的を
有利に達成することができる。

また、本発明にかかる望遠鏡装置は、発射した
ミサイルを目標に向けて案内誘導するために使用
される小型かつ経済的装置として特に適してい
る。また、共通光学系を使用して狭視野可視光望
遠鏡の自動的整合によりその他の望遠鏡の整合を
容易かつ確実に実施可能である。

〔実施例〕

以下実施例を示す添付図を参照して、本発明を
詳述する。

第１図は、ヘリコプタ１２の座席に着座してい
る操作者１０が、リレー光学系１６および本発明
にかかる望遠鏡装置１８の組み合わせによつて、
地上にある目標１４を観察している状態を図示し
たものである。ミサイル２０は既にミサイルポツ
ドから発射されている。ミサイルのための、無線
または有線とすることができる制御リンクは、線
２４で図示している。通常、操作者１０は、目標
１４を一点鎖線２９のように監視しており同時に
望遠鏡装置１８の赤外線系によつてミサイル２０
の後端のエンジングローを一点鎖線２８のように
観察している。

本発明にかかる望遠鏡装置の典型的な構成は、
第２図、第３図および第４図に示す。第２図およ
び第３図は望遠鏡装置を反対側からみた斜視図を
示すものである。第２図および第３図を参照すれ
ば、共通狭視野対物レンズ３０はフレーム３２に
保持されている。対物レンズ３０に入射する放射
は第３図に仮想線で示す偏向鏡３４に入射する。
この偏向鏡３４は歯車３６の前にあるので仮想状
態で示している。モーター３８は歯車４０を駆動
する。この歯車４０に取付けられている歯車４２
は、歯車３６を駆動し、これによつて歯車４５を
駆動する。したがつて、歯車３６および４５は同
期して回転する。レゾルバ４４を歯車４０および
４２に結合して基準電圧を発生せしめ、この基準
電圧を、赤外線検知器４６および対物レンズ４８
の上に配設された他の赤外線検知器（第２図及び
第３図には図示していない）からの信号と共に使
用する。

赤外線検知器４６は、対物レンズ３０の共通光
路の光軸から一方側に僅かに偏倚して配設され
る。

複合構造体５０は、歯車３６の内側に配設され
一体的に回転する。複合構造体５０は、実質上平
行な一対の前後面を有していて、発射する可視光
および受光するレーザー光領域放射が入射する。
複合構造体５０には、第１のダイクロイツクミラ
ー５１（第３ａ図参照）が複合構造体５０の面５
３および５５とは平行でないように埋め込まれて
いる。したがつて、このダイクロイツクミラー５
１の回転軸線とその光軸とは僅かに偏倚してい
る。この第１のダイクロイツクミラー５１の面
は、受光された赤外線放射および後述する照準用
レーザー放射領域の放射を反射するが可視光は通
過されるような特性に選定される。開口５２が複
合構造体５０の中央ならびに第１のダイクロイツ
クミラー５１の中央に形成されている。

調整可能な反射鏡５４は、複合構造体５０を通
過した光を受光する位置に配設される。反射鏡５
４の角度は、偏向鏡３４の角度と補足しあつて、
多面プリズム部材５８の面５６を通過する方向に
反射されるべき光が、対物レンズ３０の共通光軸
線に対して実質上平行である方向に反射されるよ
うに決定される。

反射鏡５４は、特に第２図および第４図に図示
するようにボール６０およびソケツト６２の組合
わせによつてジンバル構造により支承される。こ
のボール６０は、反射鏡５４の後背に取付けられ
ていて、さらにフレーム６８に対して僅かなクリ
アランス６０を有する直立棒６４を備えている。
この直立棒６４は、ボール６０をソケツト６２に
嵌合せしめかつ締付けるように板ばね７２を介し
て作用せしめるロツクナツト７０でねじ止めされ
る。反射鏡５４は、板ばね７２の張力に抗してフ
レーム６８に関し相互に直交する２軸の周りに僅
かに回転するように適合せしめられる。一対の押
し腕７４および７６は、両者を反対方向に押し出
すことによりボール６０および反射鏡５４を傾斜
させる。押し腕７４および７６には、それぞれカ
ム従動子７８および８０が付属している。これら
のカム従動子７８および８０は、一対のリードス
クリユー従動子８６および８８のベベル面８２お
よび８４上を滑動する。このリードスクリユー従
動子８６および８８は、モーター９４および９６
によつて駆動されるリードスクリユー９０および
９２上に配設される。

多面プリズム５８は、面５６からの可視光を、
プリズムを介して実質上直線的に透過させ、切換
え反射鏡１００上に投射するように配設されてい
る。保持体１０２内に包囲されているこのプリズ
ム５８の面には、反射鏡１００面に符号１０４で
示されるように反射されるべき十字線が形成され
ている。

第２のダイクロイツクミラー１０６は、多面プ
リズム５８内に埋込まれており、そして可視光領
域放射は透過せしめ、レーザー光領域放射は反射
せしめる特性に選定されている。ここで示す実施
例においては、反射鏡１０８はレーザー検知器１
１０内へ放射を反射せしめるために多面プリズム
内に埋め込まれている。これとは別に、ガリウム
砒素レーザーのような照準用レーザー１１２は、
多面プリズム５８の面１１４内へ、さらに照準用
レーザー光領域放射を反射させるためのダイクロ
イツクミラー１０６へ、放射を指向させる。

本発明の他の実施例では、反射鏡１０８は、外
部のレーザー光領域放射を反射せしめ、そして照
準用レーザー１１２の放射を透過せしめる特性に
選定されたダイクロイツクミラーとされる。この
ような実施例においては、照準用レーザー１１２
は多面プリズム５８の面１１６に近接して配置さ
れる。もしダイクロイツクミラー１０８が照準用
レーザーの放射を反射せしめ、外部のレーザー領
域放射を透過せしめるように製作されている場合
には、外部レーザー検知器１１０を面１１６に近
接して配置すべきことは当然理解できよう。

広視野可視光望遠鏡１１８は面５６に直交する
軸線に対して実質上整列する方向に指向される。
十字線１２０は広視野可視光望遠鏡１１８の焦点
に位置づけられる。反射鏡１０４によつて反射さ
れる十字線１２０およびプリズム５６の面上の十
字線は、反射鏡１００のピボツト軸から等距離に
あり、したがつて反射鏡１００の回転のみによつ
て反射される位置を、広視野可視光望遠鏡１１８
または対物レンズ３０の狭視野位置のいずれかを
迅速に切換え、それによつてリレー光学系または
接眼レンズ１６のいずれか一方で観察される。反
射鏡１００を、十字線１０４か十字線１２０のい
ずれかを反射するように位置づけるための２つの
所定位置を持つた切換え電磁装置１２２が、反射
鏡１００の下方に付属するように図示されてい
る。

回転マンジヤン鏡１２４は対物レンズ４８の基
準光軸線に対して僅かに傾斜している。回転マン
ジヤン鏡１２４、対物レンズ４８、および交差形
センサ１２６の構造および動作に関しては、前述
のアメリカ合衆国特許第3733133号において詳述
されている。

概説すれば、入射する赤外線放射は回転マンジ
ヤン鏡１２４に入射し、この鏡面がその回転軸に
対して僅かに傾斜しているので、赤外線像が焦点
を結ぶ面にあるＬ形の赤外線センサ１２６の上に
は実質上円を描くように回動しながら結像され
る。この赤外線センサ１２６は、赤外線像に対応
する信号を発生し、これらの信号はレゾルバ４４
の信号と比較され、それによつて赤外線発生源の
視準線と対物レンズ４８の基準光軸線との間の偏
角が電気的に表現される。

本発明にかかる望遠鏡装置の動作は、第５図な
いし第１１図の光路図と合わせて観察することが
できる。これらの第５図ないし第１１図において
は、一点鎖線で示された光線が、ペンシルビーム
または平行光線でもあり得ることを了解すべきで
ある。例えば、対物レンズに入射する平行光線
は、焦点位置に焦点を結ぶように収束されるが、
この図ではビームの中心のみを示す単線として図
示されている。

第５図を参照すると、観察者１０は、リレー光
学系１６および切換え反射鏡１００を介してアキ
ジシヨン望遠鏡１１８の捕捉している目標を観察
している。観察者１０は図示されていないジンバ
ル構造により支承された装置を回転せしめて目標
上に十字線のクロスヘアーを整列させる。ここで
観察者１０は第６図に示すように切換え反射鏡１
００を狭視野可視光望遠鏡側の位置に切り換え、
さらに目標上に十字線のクロスヘアーを整列させ
る。狭視野が選択され、それによつて目標が捕捉
されたとき、入射光は対物レンズ３０を通過して
十字線１０４に焦点を結ぶ。入射光は偏向鏡３４
によつて反射せしめられ、複合構造体５０を通過
し、さらに反射鏡５４で反射した後、多面プリズ
ム５８を経て十字線１０４に達する。リレー光学
系１６を使用する観察者１０は、引き続き第６図
に示す位置にある切換え反射鏡１００により十字
線１０４を利用して目標追跡を続行する。

適当な時期に、観察者１０は、例えばヘリコプ
タから有効操縦されるミサイルを発射する。広視
野対物レンズ４８は発射後飛翔してゆくミサイル
の噴射ノズルを直ちに捕捉する。飛翔してゆくミ
サイルからの赤外線放射は、対物レンズ４８を通
過し、回転マンジヤンン鏡１２４により反射さ
れ、ついで対物レンズ４８の面に到達して合焦す
る。回転マンジヤンン鏡１２４が回転しておりか
つその光軸線が回転軸線と僅かに傾斜しているか
ら、飛翔してゆくミサイルからの赤外線放射像
は、第５図の対物レンズ４８面における破線部の
ように、実質上円形を描いて回動しており対物レ
ンズ４８の光軸線と遠ざかりつつあるミサイルと
の間の偏角によつて決まるタイミングで赤外線セ
ンサ１２６の２本の長片と交差する。この赤外線
センサ１２６からの信号は誤差演算コンピユータ
１５０に導かれる。この誤差演算コンピユータ１
５０において飛翔ミサイルが命令コースから離れ
ている偏差を表す信号を発生し、そしてこの信号
をミサイル制御装置１５２に伝え、ミサイル２０
が目標１４に向かうように制御するために制御リ
ンクを介してミサイルに伝送する。

目標に向けてミサイルを進行せしめ、そしてミ
サイルから発出して到達する赤外線放射と対物レ
ンズ４８の光軸線との間の角度をより小さくする
ように、誤差演算コンピユータ１５０は、対物レ
ンズ４８の光軸線と遠ざかりつつあるミサイルの
方向との間の角度の中間検出のために、第６図の
対物レンズ４８における破線円のように、赤外線
センサ１２６の２本の長片に加えて、短片でも検
出を開始する。

遠ざかりつつあるミサイルが、ヘリコプタと目
標との間にあつて、対物レンズ３０の共通光路の
光軸線に実質上整列したコースに沿つてさらに進
行するように、飛翔ミサイルは目標との視準線に
合わせて制御され接近せしめられる。誤差演算コ
ンピユータ１５０は、ついで赤外線センサ１２６
を、これを類似した一対の交差センサとすること
ができる狭視野側の赤外線検知器４６に切換え
る。狭視野側の対物レンズ３０は、第７図に示す
ように入射する赤外線放射を受光し、そして偏向
鏡３４に向けて通過させ、ここで複合構造体５０
内の第１のダイクロイツクミラー５１に向けて反
射せしめられる。この第１のダイクロイツクミラ
ー５１は、その面の特性から入射赤外線放射を反
射して赤外線検知器４６に指向せしめ、ここに合
焦せしめるような角度をもつて反射せしめる。遠
ざかりつつあるミサイルからの合焦した赤外線像
は、複合構造体５０が回転しておりかつ内蔵され
るダイクロイツクミラー５１が回転軸線から僅か
に偏倚した光軸を有することから、対物レンズ３
０の共通光路と光軸線と飛翔ミサイルとの間に存
在する偏角の量を表す信号を発生するための赤外
線検知器４６の軸線周りに回転する。なお、誤差
の決定において誤差演算コンピユータ１５０によ
つて使用されるスケールフアクタは、対物レンズ
３０の狭視野で使用される赤外線センサ４６と、
広視野における赤外線センサ１２６のそれとは異
なつていることに注意しなければならない。ここ
には図示していないがレーザーが測距にも使用さ
れる場合には、レーザービームは目標に向けて発
射され、そして反射して帰つてきた成分が受光さ
れる。これによつて目標との角度および距離の両
者が決定される。観察者が例えば地上にいる場合
には、目標がレーザーによつて照射され、目標か
ら反射されたレーザー放射の成分は、本発明にか
かる望遠鏡装置によつて検出することができ、目
標に対する角度の方向が決定される。

第７ａ図は、第７図における赤外線放射経路の
視点を変えて拡大表示したもので、共通対物レン
ズ３０、偏向鏡３４、ダイクロイツクミラー５１
以外の部材は省略してある。説明のために図示し
た、光軸線に沿つて対物レンズ３０を通過して偏
向鏡３４に入射する赤外線放射IR₀はダイクロイ
ツクミラー５１に向けて反射せしめられる。この
ダイクロイツクミラー５１の面はその回転軸線
OO′と直交する面から微小角度γだけ偏倚してい
る。したがつて、光軸線を表す実線に沿つて入射
した赤外線放射IR₀は、ダイクロイツクミラー５
１の回転軸線OO′を挟む入射角αと反射角βとが
等しくなるように反射され、さらに偏向鏡３４に
おいて再び反射されて、赤外線IR₀′として赤外線
検知器４６に指向する。このように反射された赤
外線放射は、ダイクロイツクミラー５１が回転し
ており、これに伴いその面が絶えず変動している
ことから、微小角度γを赤外線検知器４６までの
距離に乗じた値によつてきまる半径によつて円弧
を描く赤外線像IR₀′を、赤外線検知器４６の検知
面上に形成する。光軸線よりも僅か下側に偏倚し
て入射した赤外線放射IR₁ならびに同様に上側に
偏倚して入射した赤外線放射IR₂も同様の赤外線
放射IR₁′およびIR₂′として赤外線検知器４６の検
知面に至り円弧を形成する。これら各円弧の中心
位置は、ダイクロイツクミラー５１の面における
赤外線放射の入射角および反射角によつてきま
る。この赤外線像を、交差センサが均等に感知し
た際に、赤外線放射の入射位置が共通光軸上に位
置することを意味する。したがつて、赤外線検知
器４６が赤外線像をその中心において検知したと
すれば、これはミサイルが可視光望遠鏡での照準
している目標に正しく誘導されていることを意味
し、そのまま進行せしめ衝突せしめればよい。も
しかかる照準が得られていない場合には、赤外線
検知器４６からの誤差信号により第７図の誤差演
算コンピユータ１５０およびミサイル制御部１５
２からの指令によりミサイルの飛行方向を修正し
て正しい照準状態を得るようにミサイルの方向制
御を行うものである。なお、ダイクロイツクミラ
ー５１の中央に形成された開口５２は省略してあ
るが、赤外線放射は元来広がりを有するものであ
り、この開口の存在には直接左右されない。

第８図は、入射する外部レーザー放射の経路を
図示するものであり、このレーザー放射はレーザ
ー検知回路１５４に対して信号を発生し、ついで
入射するレーザー放射の角度、距離または両者を
決定するためにセンサ１１０によつて感知され
る。対物レンズ３０を通過して入射するレーザー
放射は、偏向鏡３４によつて反射せしめられ、回
転する複合構造体５０を通過しそして調整可能な
反射鏡５４から多面プリズム５８の面５６上へ入
射せしめられる。入射する放射は、ダイクロイツ
クミラー１０６により、反射鏡１０８に向けて反
射せしめられる。反射鏡１０８は放射を反射せし
め、視野絞り１５８を経て、レーザー検知器１１
０に合焦するように入力せしめる。

対物レンズ３０と一体をなす狭視野可視光望遠
鏡による照準が望ましい場合には、全体の装置
は、固定のコーナーリフレクター１６６に向けて
回転せしめられる。コーナーリフレクター１６６
の配置は、公知であるが、第９図に示すような位
置の、例えば、60度の俯角でコーナーリフレクタ
ー１６６が配置されるように設計することができ
る。

電源装置のような供給源１６２からのエネルギ
ーを受ける照準用レーザー１１２は、特定周波数
の放射を発生する。この放射は、視野絞り１６０
を通り、ダイクロイツクミラー１０６で反射さ
れ、調整可能な反射鏡５４で反射され、開口５２
を通過し、偏向鏡３４上に到りそして対物レンズ
３０の共通光路の基準光軸線に実質上沿うように
進行する。このように、整合が完了した際には、
放射は対物レンズ３０の基準光軸線に沿つている
ことになる。対物レンズ３０から発生するエネル
ギーは、コーナーリフレクター１６６に導かれ、
これへの入射光と平行ではあるがオフセツトを有
するように対物レンズ３０へ再入射せしめられ
る。返送されたエネルギーは偏向鏡３４から複合
構造体５０のダイクロイツクミラー５１に向けて
反射され、次いでこのダイクロイツクミラー５１
で反射されかつ偏向鏡３４で再反射されて赤外線
検知器４６に入射する。ダイクロイツクミラー５
１がその光軸線と僅かに偏倚する回転軸線周りに
回転していることから、レーザー１１２からのエ
ネルギーによつて照射された視野絞り１６０の像
は、赤外線検知器４６上で回動する。そしてこの
回動エネルギー像に従つて、放射が対物レンズ３
０の光軸線から外れている量を示す誤差信号を発
生する。この誤差信号は、直交二成分に分解され
そして傾動可能な偏向鏡５４を制御するための駆
動モーター９４および９６への指令信号を発生す
るサーボ制御器１６４に印加される。その結果望
遠鏡装置の整合が完了した際には、赤外線検知器
４６の出力における誤差信号は零となる。

対物レンズ３０による狭視野可視光望遠鏡の照
準の間、照準用レーザー１１２から開口５２を通
過してくる照準レーザー放射の一部は、コーナー
リフレクター１６８によつて分解され、対物レン
ズ４８に到り、そしてマンジヤン鏡から反射され
て赤外線センサ１２６に到達する。狭視野可視光
望遠鏡が正確に整合された場合には、コーナーリ
フレクター１６８から対物レンズ４８に導入され
る光線は対物レンズ３０の共通光路の光軸線に対
して平行となる。次いで、誤差演算コンピユータ
１５０は対物レンズ３０の光軸線に対する対物レ
ンズ４８の光軸線の不整合の程度を表す信号を発
生する。誤差演算コンピユータ１５０からの信号
は、対物レンズ４８による望遠鏡の光軸線を調整
することができ、あるいは赤外線センサ１２６に
付随する各種コンピユータを考慮しまたはバイア
ス信号として使用することができる。

レーザー測距装置１７２が本発明にかかる装置
に使用される場合には、レーザ信号はコーナーリ
フレクター１７６を介して偏向鏡１７４から反射
される。コーナーリフレクター１７６はコーナー
リフレクター１６８および１６６とは僅かに異な
つている。レーザー放射の大部分は、矢印１７８
で示すように外部に透過する。レーザー放射の一
部は透明ブロツク１８０と部材１８２との間の接
合面で反射される。反射されたレーザー放射の一
部は対物レンズ３０の光軸線に入り込む。レーザ
ー１７２が正確に照準された場合には、コーナー
リフレクター１７６から反射されたエネルギー
は、対物レンズ３０を通して偏向鏡３４に到り、
そこから複合構造体５０のダイクロイツクミラー
５１に到る。ダイクロイツクミラー５１はレーザ
ー１７２の像を反射して偏向鏡３４に返送しそこ
から赤外線検知器４６に導く。赤外線検知器４６
は誤差演算コンピユータ１５０に導くための誤差
信号を発生し、該誤差演算コンピユータ１５０
は、レーザー放射の軸線の方向と対物レンズ３０
の基準光軸線との間の角度偏差を表す信号を発生
する。この誤差演算コンピユータ１５０の出力
は、偏向鏡１７４を矢印１８４または１８６のよ
うに回転または傾斜させてレーザーに照準するた
めの制御信号として使用することができる。

傾動可動な反射鏡５４のジンバル支承構造は、
狭視野可視光望遠鏡の照準の修正のための簡潔か
つ容易な機構を提供する。

ここに本発明の実施例が、上述のように詳記さ
れてはいるが、特許請求の範囲に記載した範囲で
本発明の技術的範囲が解釈されるべきであること
は明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる望遠鏡装置を搭載し
たヘリコプタ、目標、発射されたミサイルおよび
ヘリコプタに搭乗する操作員の関係を示す説明図
である。第２図および第３図は、本発明にかかる
望遠鏡装置を反対側から見た斜視図である。第３
ａ図は、複合構造体の中心における断面図であ
る。第４図は、調節可能な偏向鏡の部分断面図で
ある。第５図は、広視野可視光望遠鏡を通過する
可視光および広視野赤外線望遠鏡を通過する赤外
線放射の光路図である。第６図は、狭視野可視光
望遠鏡を通過する可視光および中間視野可視光望
遠鏡を通過する赤外線放射の光路図である。第７
図は、狭視野望遠鏡を通過する赤外線放射の光路
図である。第７ａ図は、第７図の赤外線放射の所
要部分を示す拡大光路図である。第８図は、狭視
野望遠鏡系に入射するレーザー放射の光路図であ
る。第９図は、照準レーザーを使用する狭視野望
遠鏡およびサーボ制御系を使用する自動照準装置
の動作説明のための光路図である。第１０図は、
広視野および中間視野赤外線望遠鏡において照準
レーザーを用いて狭視野望遠鏡と整合させる際の
光路図である。第１１図は、これら照準に用いる
レーザー放射の一部により狭視野可視光望遠鏡と
レーザー放射装置とを整合する際の光路図であ
る。 図中の主な参照符号の対応は以下の通り。３
０：共通対物レンズ、３４：偏向鏡、４６：赤外
線検知器、５０：複合構造体、５１：ダイクロイ
ツクミラー、５２：開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つの可視光望遠鏡と、１つの赤
   外線望遠鏡と、そしてレーザー光を受光するため
   の１つのレーザー望遠鏡とを有する望遠鏡装置に
   おいて、 前記可視光望遠鏡、赤外線望遠鏡およびレーザ
   ー望遠鏡が、共通する対物レンズ３０を有してい
   ること、 前記対物レンズ３０の共通光路上で該対物レン
   ズ３０および偏向鏡３４の後方に、回転軸線を中
   心として回転可能なダイクロイツクミラー５１が
   配設され、該ダイクロイツクミラー５１は、前記
   回転軸線を包囲するレーザー光通過用の開口５２
   を有し、前記回転軸線とほぼ直交するその面が可
   視光を透過させかつ所定範囲の赤外線放射を選択
   的に反射させる特性に選定され、そして前記開口
   ５２が、前記共通光路の光軸上に位置付けられ、
   そして前記回転軸線が、前記光軸に対して僅かに
   傾斜し、それによつて、前記面が前記光軸に対し
   てほぼ直交するように配置されること、及び、 前記ダイクロイツクミラー５１の面によつて回
   動を伴いながら反射され、さらに前記偏向鏡３４
   を介して再び反射された赤外線放射を受光可能な
   位置で、かつ前記光軸に近接した位置に、入射す
   る前記赤外線放射と前記共通光路の光軸との間の
   角度偏差に対応する誤差信号を発生するための赤
   外線検知器４６が配置されること、を特徴とする
   望遠鏡装置。