JPH02707Y2 - - Google Patents

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JPH02707Y2
JPH02707Y2 JP1986063338U JP6333886U JPH02707Y2 JP H02707 Y2 JPH02707 Y2 JP H02707Y2 JP 1986063338 U JP1986063338 U JP 1986063338U JP 6333886 U JP6333886 U JP 6333886U JP H02707 Y2 JPH02707 Y2 JP H02707Y2
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range finder
laser
target
laser beam
acousto
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JP1986063338U
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 任意の能動監視系において潜在目標を威かくす
るかどうか査定するためには距離の情報が一般に
必要であり、これは独立の測距機を付加したとき
だけ達成される。さらに、独立の測距機の使用に
よつて暴露の公算を最小に保つことが極めて要望
される。
この考案は、走査パターンを達成するために方
位について回転し同時に仰角についてうなずき運
動する監視走査器を有するような種類の能動監視
系と関連して使用するに特に適しているがこのよ
うに関連使用されなくてもよいレーザ測距機に関
する。
この考案のレーザ測距機は、目標へ向けて送出
レーザビームを発射するためのレーザビーム発生
器と、目標から反射された戻りレーザビームを感
知するためのレーザビーム受光器と、前記送出レ
ーザビームおよび戻りレーザビームの双方を偏向
させる共通の可動に取付けられた反射要素と、前
記発生器と前記反射要素との間に位置する補助の
ビーム偏向器とを有し、これにおいて、前記反射
要素が、前記発生器および前記受光器に対して繰
返しうなずき運動するように、かつ連続的に回転
運動するように駆動され、これによつて測距機の
視野が、監視装置のらせん走査径路に相当するら
せん走査径路に沿つて移動し、前記の補助のビー
ム偏向器が、測距機の瞬間の視野の中で前記送出
ビームを付加的に偏向させて、前記目標へ前記送
出ビームを当てるために配置される。
この考案のその他の特色は、図面を参照しつつ
記載する測距機の実施例についての以下の説明か
ら明らかになるであろう。
図示されるように1.064マイクロメートルにお
いて100ミリジユールの範囲内のパルスを生成す
るレーザ発生器１はそのビーム３を円筒形望遠鏡
４を通して上向きに向けるように回転可能の方位
台２に取付けられ、望遠鏡４においてビームの横
断面は円形状から直角プリズム５上への長方形形
状へ変換される。
ビームは次いでこれを図示のように収束させる
円柱レンズ６を通過したのちに、音響光学偏向器
７を通過する。偏向器から出るビームはこれを再
コリメートさせる別の円柱レンズ８を通過する。
ビームは次いで別の直角プリズム９を通過し、こ
こにおいてこれは別の円筒望遠鏡１０を通つてさ
らに別の直角プリズム１１へ向いさらにジンバル
１３内に取付けられているうなずき運動反射鏡１
２上へ向うように指向される。望遠鏡１０は仰角
についての所望のビームの発散を生成する。
うなずき運動反射鏡１２は１４で示されるよう
な送出レーザビームのらせん走査パターンを作る
ように図示なしの装置によつて方位台２と同期駆
動される。目標から反射される戻りビーム１５は
総括的に１６で示され感応要素１７を有するカセ
グレン受光器上へ向うように同じ反射鏡１２によ
つて指向される。
暴露の公算を小にするためレーザ発生器は目標
当り単一の測距パルスで作動するように配置さ
れ、ビーム１４の発散は３ミリラジアンの程度で
ある。
前述したように測距機の主な用途は、らせん走
査パターンを得るように監視走査器が方位につい
て回転しかつ同時に仰角についてうなずき運動さ
せられるような種類の能動監視系に関連すること
にある。このような系と関連して使用されるとき
に、方位台およびうなずき運動反射鏡１２は監視
走査器と同期して動かされる。
この方法による測距機の使用によつて２つの抵
触する要件が起る。１方において、測距機が監視
走査器と同じ仰角収束を提供すべきときにはビー
ム発散は少くとも監視走査ビームの発散角に等し
くなければならない。他方において、最良の測距
機の実施のためには測距機のビーム発散はできる
だけ小でなければならない。
一般に、測距機から発せられるビームは、仰角
について、監視装置の瞬間の視野よりもせまい。
従つて、測距機から発せられるビームが監視装置
の視野に対して固定されているとすると、例えば
このビームが監視装置の視野の中心線にほぼ沿う
ように指向されているとすると、監視装置の視野
の中でその周縁の近くに位置する目標は、監視装
置で検出されるけれども、測距機からのビームは
この目標に到着しない。故に、このビームは付加
的に偏向されることが必要である。大半の目標は
測距機に対し秒当り500ミリラジアンのような高
い横断速度の高速で動く航空機であるから、目標
の発見と測距パルスの伝達の間の遅れはできる限
り小でなければならない。遅れが大きくなればな
る程、大きなビーム発散が目標の運動に適応しな
ければならない。
これらの問題点は、数マイクロ秒の不規則な接
近偏向時間を提供するブラツグ方式で作動する音
響光学偏向器７の使用によつてこの考案で克服さ
れる。この音響光学偏向器は、結晶体によつて構
成され、この結晶体の中に、単一の圧電変換器に
よつて、わん曲した音響波面を持つ音響信号が生
成され、或いは個個の圧電変換器の列によつて、
平面の音響波面を持つ音響信号が生成され、レー
ザビームが、音響信号の伝搬方向に交差するよう
な方向で、この結晶体を通過させられる。この場
合に、レーザビームは、結晶体を通過する際に偏
向し、その偏向角度は、結晶体に与えられる音響
信号の振動数に比例する。かかる音響光学偏向器
の詳細は、例えば、雑誌「Proceedings of the
１ EEE、Vol 69、１ January 1981」の第48
〜53頁に記載の論文「Acousto−optics−Ａ
review of fundamentals」に記載されている。
レーザビームは光学的損傷を避けるためにかつ高
い偏向効率を得ると共に必要な音響的動力駆動を
最小にするために許されるエネルギ密度に対して
音響光学偏向器の要件を適合させるため細長の横
断面を有する。
作動の際に、目標が監視系によつて発見される
とレーザ発生器１が選択された方位座標で点火さ
れ、うなずき運動反射鏡１２の瞬間角度に対して
レーザビームを正確な仰角座標に偏向させるため
適当な偏向角度を作るような振動数の音響信号が
音響光学偏向器７に加えられる。
明らかに、測距機の変換器軸線と受取部軸線の
間の適当な角度遅れは平行光量子飛行時間を考慮
して決定されるべきであり、これら軸線と監視系
の軸線の間の角度遅れは目標の発見とレーザ発生
器の点火の間の時間遅れを考慮して決定されるべ
きである。
【図面の簡単な説明】
図面はこの考案の測距機の１実施例を表わす図
である。 図面において、１はレーザ発生器、５は望遠
鏡、６は円柱レンズ、７は音響光学偏向器、８は
円柱レンズ、１０は望遠鏡、１２はうなずき作動
反射鏡を示す。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 対空監視装置との関連によつて検出された目
    標の距離を決定するためのレーザ測距機におい
    て、前記測距機が、目標へ向けて送出レーザビ
    ームを発射するためのレーザビーム発生器と、
    目標から反射された戻りレーザビームを感知す
    るためのレーザビーム受光器と、前記送出レー
    ザビームおよび戻りレーザビームの双方を偏向
    させる共通の可動に取付けられた反射要素と、
    前記発生器と前記反射要素との間に位置する補
    助のビーム偏向器とを有し、前記反射要素が、
    前記発生器および前記受光器に対して繰返しう
    なずき運動するように、かつ連続的に回転運動
    するように駆動され、これによつて測距機の視
    野が、前記監視装置のらせん走査径路に相当す
    るらせん走査径路に沿つて移動し、前記の補助
    のビーム偏向器が、測距機の瞬間の視野の中で
    前記送出レーザビームを付加的に偏向させて、
    前記目標へ前記送出レーザビームを当てるため
    に配置されることを特徴とするレーザ測距機。 ２ 補助のビーム偏向器が音響光学偏向器であ
    る、実用新案登録請求の範囲第１項に記載のレ
    ーザ測距機。 ３ 音響光学偏向器が単一の圧電変換器によつて
    作られるわん曲音響波面をもつ結晶を備えた形
    式であり、偏向角度が与えられる制御信号の振
    動数に依存する、実用新案登録請求の範囲第２
    項に記載のレーザ測距機。 ４ 音響光学偏向器が個個の圧電変換器の列によ
    つて作られる平面の音響波面をもつ結晶を備え
    た形式である、実用新案登録請求の範囲第２項
    に記載のレーザ測距機。 ５ 音響光学偏向器に先立つて仰角の平面内でレ
    ーザビームの横断面を細長くし音響光学系に続
    いてビームを元来の断面にもどす光学装置を有
    する、実用新案登録請求の範囲第３項又は第４
    項に記載のレーザ測距機。 ６ 監視走査器が走査パターンを達成するため方
    位について回転し同時に仰角についてうなずき
    運動を起し、測距機の回転制御装置および仰角
    制御装置が監視走査器と同期して作動するよう
    に配備され、監視走査器は目標が発見されたと
    きに仰角制御装置によつて決定されるような適
    当な量だけビームをその瞬間位置から偏向させ
    るために測距機の補助制御装置に信号を与える
    ように構成される、能動監視装置と組合わされ
    た実用新案登録請求の範囲第１項から第５項の
    いずれか１項に記載のレーザ測距機。 ７ レーザビーム発生器がパルスビームを発生す
    るように作動でき、測距機が、監視走査器によ
    る目標の発見に応答して、レーザ測距パルスを
    発見された目標へ向けて発射するように、配置
    される、実用新案登録請求の範囲第６項に記載
    のレーザ測距機。
JP1986063338U 1977-06-17 1986-04-28 Expired JPH02707Y2 (ja)

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