JPH06505334A - レーザ警告装置 - 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】 レーザ警告装置 本発明は、レーザ警告装置に関するものである。軍事関連においては、例えば、 レーザ測遠器又はレーザ指示器からのレーザ光線を捕捉し、警告信号を発生する ことにより被照射物を管理する人物に対し、レーザ照射が発生し、又は継続して いることを明らかにしようとする装置が存在する。レーザ警告装置は、標的捕捉 などのためにレーザを用いるシステムに対して特に露出した、例えば戦車、船舶 及び飛行場のような永久施設などに直接又は近接して配置されることができる。

前記のようなレーザシステムにおけるレーザビームは極めて小さくしか発散しな い。典型的には主ビームの断面長さはｌｋｍ前方まで進んでも１ｍ程度である。

したがって、目的物が大きい場合、検出に対する安全性を確保するためにはその 目的物のまわりの異なった数個所にそれぞれレーザ警告装置を設置する必要があ る。また、気象条件により比較的大きい断面を有する弱い散乱放射が存在する場 合がある。

レーザ警告装置は、レーザ照射が発生したことを指示すべきものであり、それは また、レーザの方向（方角及び傾角）及び形式（レーザ波長、パルス長及びパル ス繰返し周波数など）を確定することが必要である。

従来のレーザ警告装置は、幾つかの形式に分かれる。それらの大部分は光源への 方向を高い分解能で決定するために、多数の光捕集要素又は検出器を必要とする ものである。例えば、ドイツ公開特許公報第３３００８４９号、米国特許第４８ ６８３７８号及びスウェーデン特許第４５９５２９号には、この種レーザ警告装 置の典型例と呼べるようなものが開示されているが、それらはいずれも種々の欠 点を有する。しかしながら、本発明は、レーザ放射源への方向を決定する上での 前述した問題点を解決することができる。これは添付した請求の範囲によって明 らかな方法を設定されたことにより、従来のレーザ警告装置の欠点を排除したも のである。

次に、添付の図面に関連して本発明をより詳細に説明する。

図１は本発明によるレーザ警告装置の原理を示す略図である。

図２はレーザ放射源が検出器表面の幾何学的平面より上方に位置する場合におけ る前記レーザ警告装置の断面を示す図である。

図３はレーザ放射源が前記幾何学的平面の下方に位置する場合における同様な断 面を示す図である。

レーザ警告装置は、位置感応型光検出器又は複数の位置感応型光検出器の配列を 備えている。それらの位置検出器は公知のものであり、例えばスウェーデン特許 出願公告第３６８７４１号において、それらに関する基本知識とともに記述され ている。このような検出器を１つ用いる代わりに検出器配列を用いると、この配 列は照射されたスポットの位置に応じた信号を発生することができる。したがっ て、以下の位置検出器に関する説明においては、単一の検出器及び検出器配列の 双方を扱うものとする。

本発明の基本原理は、レーザ警告装置が入来したレーザ光線を光検出器に向かっ て集束する反射器を有すること、及び光検出器の表面が直接入来する放射線に対 して保護されなければならないということである。

レーザの集束は集束しない場合より検出器から大きい信号を取出すことができる 。図１には、レーザの直接入射に対する本発明の保護として、レーザ警告装置上 に屋根３をどのように形成するかということが示されている。図１にはさらに、 光検出器１を配置することにより、本発明をどのようにして具体化するかという ことが示されている。この場合、光検出器１は一球面範囲の内面上に配置された 環状反射器２の焦点に設けられた環状の位置感応型光検出器である。反射器２上 に入射した、検出器表面の幾何学的平面にほぼ平行したレーザ光線は検出器表面 に平行した面と直交した面との中間の角度で検出器に向かって集束される。レー ザ光線の検出器表面に平行な幾何学的平面からの角度偏差の限度は±３０°以下 である。他方、レーザ警告装置は、本発明によって可能とされた前記球面範囲内 における大きい角度範囲内の入射レーザに対して感度を有することができる。通 常、レーザ警告装置は、９０°から３６０゛の方向まで検出するように設計され る。

もし、レーザ入射に関する関心が方角のみであって、入射レーザ光の傾角でなけ れば、レーザの集束を１方向に制限し、前述した球面範囲のものに代えて、截頭 円錐の内側面型の反射器を用いることができる。

レーザ光線は検出器表面上の線、すなわち検出器表面とその表面に直交した面と の交差線に向かって集束される。検出器表面上の線とは換言すれば、入射レーザ の入射方向に沿うものである。

反射器が検出器表面の上方における閉じられたドーム型の内側面に形成されてお れば、検出器は同時に単純な方法で包囲空間による環境的影響、すなわち雨など に対する必要な保護を受けることができる。

ドームは検出すべきレーザ光線の波長を部分的に反射するための被覆を有するこ とができ、これによってレーザ警告装置に入射するレーザ光線４の一部５がドー ム２を通過し、他方、別の部分６がそこから反射される。ドームを通過した部分 ５は次に警告装置を横切ってからドーム２の反対側の内側面に入射する。ここで 、再びビームの一部７が検出器１に向かって集束されるように反射されるととも に、別の部分８がドームを透過する。

図から明らかな通り、レーザ光線は検出器上のある領域、すなわち直径線上で対 向した部分に向かって集束される。その結果、集束されたレーザが入射する部分 はレーザ源に関する判定のために用いられる。

、図２及び図３において、傾角の異なる２つの方向から来たレーザ光線のビーム 路が原理図として示されている。図２において、レーザ放射源は検出器表面の幾 何学的平面の上方に位置しており、その結果、レーザ光線は図３に示された前記 幾何学的平面より下方にレーザ放射源が位置する場合よりも環状検出器の中心か らより離れた位置に集束される。

かくして２方向に集束されるレーザの位置を把握することが可能な光検出器を用 いることにより、レーザ源の方角及び傾角を決定することができる。さらに、例 えば方角のみを捕らえるようにその機能を制限することもできる。

検出器に向かうレーザ光線の集束は補集光学系の設計が単純であれば、レーザ警 告装置の全感応範囲に適合しないであろう。これは前述したように、捕集された レーザの中心位置を決定すべく設計された検出器によって広い範囲まで補償する ことができる。

さらに、明らかに図示された通り、レーザ光線は図示の実施例では複数の異なっ た境界面において反射され、もしくは透過するため、それはレーザ警告装置の感 度を低下させることになる。しかしながら、これは大きな光捕集領域により比較 的大きい角度範囲内において作動できるようにした装置により補償することがで きる。

図示の実施例に対する変形例として、ドームの１又は２以上の円弧部分における 内側面に完全反射用被覆を施したレーザ警告装置を用いることができる。これら の円弧部分は円周の半分までカバーし、この円弧部分又は円弧部分配列の反対側 のドーム部分は完全に透明である。これによって光収率はもちろん大きく増加し 、原理的には、ある角度範囲内におけるすべてのレーザ光線が検出器１に到達す ることになる。当然ながら、それによる欠点はレーザ警告装置が前記の角度範囲 内におけるレーザ光線しか検出しないということである。角度範囲を全円周まで カバーしなければならない場合、例えば互いに積み重ねるなどして近接配置され た２又はそれ以上の警告装置を用いることができる。

レーザ警告装置に入射したレーザの近似波長を決定するため、ドームはある波長 間隔の外側の光線を阻止するフィルターとして形成することができる。そこで、 異なった波長範囲に感応する幾つかのこのようなレーザ警告装置が、例えば互い に積み重ねられ、近接して配置された場合、そのレーザ放射が属する各々の波長 間隔のつながりから同時に大きい波長間隔をカバーすることができる。

光検出器１が直接入射したレーザに触れないことを確実にするため、ドーム２に その器具に沿った高さを有する環状スクリーン９を装備するのが好ましい。さら に、中心孔を有する光検出器１に対しては、補助スクリーンとしてその中心孔に 近接した高さの円筒タップを設置することができる。

？ｌ″ＥＩＩ７）ＤｉｌｌｌｉＳＩ　＜ｍ￥ｆ＊“１８４＆（７）８ゝ　匡平成 ５年８月１１日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．レーザ光線を検知して警告するための装置であって、その装置に向かうレー ザの入射方向、又はその装置を通る所定の平面上への前記入射レーザの垂直射影 の方向を与えるものであり、前記警告装置は検出器表面（１）を有し、その表面 （１）上に直接入射しようとするレーザ光線から保護されるとともに、その表面 （１）が前記所定の平面内に位置するようにした単一の位置感応型検出器又は複 数の位置感応型検出器の配列と、前記検出器表面に向かってレーザ光線を反射し 、前記検出器表面と入射レーザ光線の入射方向に沿った前記表面に直交する平面 との交差線に向かって集束（７）するように設計された反射器（２）を備え、前 記レーザ警告装置に入射し、かつ前記検出器表面における前記所定の平面に平行 した孔に存在するレーザ光線が前記平面に対して±３０°丙で入射するとともに 、前記平面内における任意の角度から３６０°まで許容されるものとし、これに よって前記集束されたレーザ光線エネルギーの位置が前記任意の角度を決定する ようにしたことを特徴とするレーザ警告装置。
2. ２．前記反射器２がレーザ光線を検出器表面（１）内の一点に向かって集束（７ ）させるように設計され、これによって前記集束されたレーザ光線エネルギーの 位置が前記検出器表面における前記所定の平面に向かうレーザ光線の入射角を決 定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のレーザ警告装置。
3. ３．反射器（２）が前記検出器表面（１）を包囲する回転対称型ドームの内側面 上に形成され、前記検出器表面（１）を外界から保護するようにしたことを特徴 とする請求項１又は２記載のレーザ警告装置。
4. ４．前記回転対称型ドームが球面体領域を有することを特徴とする請求項３記載 のレーザ警告装置。
5. ５．前記ドームの一つの円弧部分が対象とするレーザ光線に関して完全に透明で あり、前記一つの円弧部分の反対側における別の円弧部分が前記レーザ光線に対 して完全反射性であることを特徴とする請求項３又は４記載のレーザ警告装置。
6. ６．前記ドームが、対象とするレーザ光線に対して部分反射性を有する被膜材料 で被覆されたことにより、前記レーザ警告装置に入射するレーザ光線（４）の一 部が前記ドームを外側から透過し、かつ前記レーザ警告装置を横切った後、前記 ドームの内側面により前記検出器表面に向かって反射されるようにしたことを特 徴とする請求項３又は４記載のレーザ警告装置。
7. ７．前記ドームが前記検出器表面における前記所定の平面に近接したその底端に おいてサング状に形成された不透明スクリーンを有することを特徴とする請求項 ３〜６のいずれか１項に記載したレーザ警告装置。
8. ８．前記検出器表面（１）が中心孔を有し、その中心孔に近接して適当な高さの 円筒型タップがスクリーンとして設置されたことを特徴とする請求項３〜６のい ずれか１項に記載したレーザ警告装置。
9. ９．前記レーザ警告装置がさらに、ある波長範囲の外側の光線を阻止するための フィルターを備え、このフィルターを備えたレーザ警告装置を他の波長範囲外の 光線を阻止する同様な他のレーザ警告装置と積み重ね又は近接配置して用いるこ とを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載したレーザ警告装置。