JPS6055808B2 - レ−ザ光線の照度増大装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ光線照射による照度を増大させるための
装置に係る。

周知のようにレーザ光線は波面の平面性に関し静力学的
又は動力学的欠陥を有し得る。

更に、ターゲット方向へ伝搬されるレーザ光線には大気
の乱流などにより位相ひずみが生じることもある。これ
らの欠陥及びひずみは照度を低下させる要因となる。レ
ーザ光線照射ターゲット上の照度を増大させる装置とし
て公知のものに、レーザ光線をターゲット方向に反射さ
せ得る変形可能な反射面を有する鏡と、ターゲットから
放出される光線のエネルギを検出すべく機能する光電レ
シーバと、該レシーバの出力に接続された処理回路と、
一方て鏡の表面に固定され他方て剛性プレートに固定さ
れている多数の圧電素子とを有している装置がある。

この装置では圧電素子の電極が処理回路の出力に接続さ
れており、該回路は鏡の反射面を変形させるようこれら
電極の分極信号を発信する。鏡の反射面が変形すると鏡
によつて反射される光線の波面が補正され、その結果レ
シーバにより検出されるエネルギ量が増大する。しかし
ながら前述した公知の装置は場合によつては鏡の変形幅
を適度に調整することが難しいという欠点を有している
。

本発明の目的はこの種の装置において種々の使用条件に
応じ鏡の変形幅をより容易に調整することが可能な新型
装置を実現することである。

本発明はレーザ光線に照射されるターゲットの．照度を
増大させるための装置であり、該装置は光線をターゲッ
トに向けて反射すべく配置された鏡と、ターゲットから
放出される光線のエネルギを検出し得る光電レシーバと
、入力が該レシーバの出力に接続されている電気処理回
路と、該処理回こ路の出力に接続された少くとも１つの
電気機械的変換器とを有しており、レシーバによつて検
出されるエネルギが増加するよう鏡の反射面を適切に変
形させるべく該変換器によつて生じる運動が鏡の反射面
に伝達される。該装置の特徴は剛性プレクートに固定さ
れた液圧レジユーサを更に有していることであり、該レ
ジユーサは変換器によつて生じる運動の幅より小さい振
幅をもつて前記剛性プレートに対し鏡の反射面を移動さ
せるべく変換器と鏡との間に配置されている。以下、本
発明による装置の一具体例を示す添付図面を参照しなが
ら特定具体例について説明するが、該具体例は本発明を
限定するものではない。

添付図面では研摩金属箔１を有してなる鏡がレーザ発振
器３より放射された光線２を反射する。反射光線４はタ
ーゲット（図示せず）に向かい、該ターゲットによソー
部が光電レシーバ５まで反射される。該レシーバ５は処
理回路６の入力に接ｌ続されている。前記金属箔１の反
射面と反対側の面上に位置する点７にはバー８の一先端
が固定されている。該バー８の他先端はシリンダ１０内
で軸方向に滑動するピストン９に固定されており、該シ
リンダ１０の外壁は面１とほぼ平行な剛性プ・レート１
１に固着されている。シリンダ１０の内部空間はピスト
ン９により２つの部分１２及び１３に分割されており、
バー８側に位置する部分１２は管１４を介して貯蔵器１
５の内部空間に連通している。該貯蔵器１５の側壁には
開口１７が形成されており、一先端が貯蔵器１５内に位
置するよう罎ンド１６が該開口を貫通している。ロッド
１６は他先端２０がもう一方の貯蔵器１８内に位置する
よう該貯蔵器の側壁に形成された開口１９をも貫通して
いる。該貯蔵器１８の内部空間は管２１を介してシリン
ダ１０の内部空間の他部分１３と連通している。ロッド
１６上にはその長さのほぼ１ノ２に該当する位置に回転
継手２４が固定されており、レバー２３の一先端部２２
が該継手に貫装されている。

固定軸２５を中心に回転するよう装着された該レバー２
３の他先端部２６は電磁石２８のプランジャー型磁心２
７に枢着されている。該磁心２７の先端と電磁石のケー
シング３０との間にはコイルばね２９が挾持されている
。電磁石２８の励磁コイル３１は電力増幅器３３を介し
て処理回路６の出力３２に接続されている。貯蔵器１５
及び１８、管１４及び２１、並びにシリンダ１０の内部
空間部分１２及び１３には水圧液体が充填されている。

該装置は実際にはシリンダ１０と全く同等のシリンダを
多数有しており、これらシリンダはプレート１１上に並
設状に固定されている。

一先端がシリンダのピストンに固定されているバーは各
シリンダ毎に金属箔１の反射面と反対側の面上の異なる
地点に固定されている。各シリンダには図面に示されて
いるアセンブリ１５−１８−１６−２３−２８と全く同
等の制御システムが一組づつ接続されている。各制御シ
ステムの電磁石のコイルは処理回路６の各出力に夫々別
個に接続されている。以上、添付図面に基づいて説明し
てきた装置の機能は次の通りである。

処理回路６はその出力に電気基礎信号を連続的に送出す
るがこれらの信号は最初は任意の振幅と任意の符号を有
していてよい。

処理回路６の出力３２に電気信号が与えられると、圧縮
力によつて電磁石２８の引力に逆らう方向に作用するは
ね２９を介して磁心２７が軸方向に移動する。この場合
磁心の移動幅は該電気信号の振幅を表わす。このような
磁心２７の移動に伴いロッド１６も矢印３４方向へ移動
するため貯蔵器１５の内部容積が貯蔵器１８の内部容積
より小さくなり、その結果ピストン９がプレート１１の
基準面に対し矢印３５方向へ移動して金属箔１を変形さ
せる。当然のことながら、該金属箔は前記の変形が弾性
限界を越えないように十分な可撓性を有している。金属
箔の変形幅はロッド１６の移動幅より遥かに小さく、従
つて２つの貯蔵器１５及び１８、ロッド１６並びにピス
トン９を備えたシリンダ１０から成るアセンブリが液圧
移動レジユーサを構成していることがわかる。鏡の反射
面に変形が生じると、鏡によつて反射されるレーザ光線
の波面の形状が補正され、その結果レシーバ５により検
出されるエネルギ量が変化する。

この変化がエネルギの増加に該当する場合はレシーバに
よつて検出されるエネルギが最大になるまで出力３２の
信号の振幅が上昇する。これと逆の場合には励磁コイル
３１に与えられた信号の符号が反転する。以上のことか
ら、ターゲットの照度を最大にすべく、鏡の反射面上の
異なる地点に対し、レーザ光線の均質性の欠除又は大気
乱流の影響を補償する変形を連続的に発生させることが
可能であると考えられる。参考までに、鏡の反射面の変
形幅は約１００ミクロンであつてよく、その場合、該膜
に加えられる変形応力は約１０ｋ９である。

又、ピストン及びロッド間の直径の比が１０であればロ
ッド１６を１０ｒ！Ｒｆｆｉ移動させることにより振幅
１００ミクロンの変形を生じさせることができる。この
場合ロッドに加えられる力は１００９である。本発明の
利点は鏡の変形幅及び変形応力に関する必要条件を満た
す性能を有する装置をより容易に実現できるということ
にある。

実際、鏡に直接作用し僅かに移動させるのに大きなりを
要する変換器を実現するより、電磁石２８の如く小さな
りて大きく移動させる機能を有する電気機械的変換器を
実現する方が遥かに簡単であると思われる。添付図面に
示されている本発明の具体例は両貯蔵器の一方、例えば
貯蔵器１８を削除することにより簡略化することが理論
上可能である。この場合はシリンダ１０の空間の部分１
３内に収納されている水圧液体を排除し、ピストン９に
作用する水圧力に対抗すべくばねをこの部分１３内に配
置する。貯蔵器１８に加えて貯蔵器１５を削除すること
も可能であり、この場合はロッド１６がシリンダ１０の
内部空間の部分１２内に挿入される。しかしながら、添
付図面に示されている装置では空洞現象の悪影響が回避
され得るのに対し、簡略化された装置ではロッド１６が
矢印３４方向に極めて急速に移動する場合に該ロッドの
先端と水圧液体との間で前記の現象が発生する可能性が
ある。鏡の反射面は多数の独立した要素を有していても
よく、その場合は各要素をバー８の如きバー上に固定す
る。

又、図面に示されている電磁石に代えてステップモータ
を使用してもよく、その場合ノは該モータの回転運動を
直線運動に変換し得る公知のメカニズムを介してモータ
の軸をロッド１６に接続する。本発明による装置は波長
１０．６ミクロンの赤外レーザ光線の波面を補正する場
合に使用可能であ７る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による装置の一具体例の概略説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光線をターゲツトへ向けて反射させるべく配置され
   た鏡と、ターゲットより放出される光線エネルギを検出
   し得る光電レシーバと、入力が該レシーバの出力の１つ
   に接続されている電気処理回路と、該処理回路の出力に
   接続された少くとも１つの電気機械的変換器とを有して
   おり、前記レシーバの検出エネルギが増大するように鏡
   の反射面を適切に変形させるべく該変換器によつて生じ
   た運動が鏡に伝達され、これら構成要素の他に剛体プレ
   ート上に固着された液圧レジユーサをも有しており、変
   換器によつて生じる運動の振幅より小さい振幅で鏡の反
   射面を該プレートに対し移動させるべく該液圧レジユー
   サが変換器と鏡との間に配置されていることを特徴とす
   るレーザ光線に照射されるターゲットの照度増大装置。 ２ 前記レジユーサが前記剛性プレート上に固定された
   液圧シリンダと、液圧貯蔵器と、ロッドとを有しており
   、一該シリンダは、先端が鏡の反射面に固定されている
   制御バーを具備してなる之の軸方向に移動可能なピスト
   ンを有しており、該ピストンによりシリンダの内部空間
   が２つの部分に分割されていて、そのうちの一方の部分
   に前記液圧貯蔵器が連通しており、前記ロッドは変換器
   に機械的に接続されていると共に液圧貯蔵器側壁に形成
   された開口を介してその一先端が貯蔵器内に挿入されて
   おり、それにより変換器によつて前記運動が生じると前
   記開口内で該ロッドが軸方向に滑動することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の装置。３ 前記シリン
   ダ空間のもう一方の部分に連通する更に別の液圧貯蔵器
   を有しており、前記ロッドのもう一方の先端が該貯蔵器
   側壁の開口を介して貯蔵器内に挿入されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４ 前記変換器が可動磁心と該磁心の移動を抑制する弾
   性手段とを備えた電磁石であつて、該磁心が前記ロッド
   に機械的に接続されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の装置。 ５ 変換器がステップモータを有しており、該モータの
   回転運動を直線運動に変換する機能を果たす装置を介し
   てモータの軸が前記ロッドに接続されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ６ 鏡の反射面が多数の独立素子を有しており、これら
   素子の１つが前記ロッドに固定されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ７ 鏡の反射面が可撓性連続面であり、該表面上の一点
   に前記ロッドが固定されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載の装置。