多重視野反射望遠鏡内へのレーザー経路の挿入
本明細書中では、レーザー（１１８）および付随する構成要素（１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６）が内部に挿入されている多重視野反射望遠鏡（１０１、１０１’）が記載されている。さらに、本明細書では、目標（例えば標的）を測距するかまたは目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示する目的で多重視野反射望遠鏡を使用する方法（４００、５００）が記載されている。
【発明の詳細な説明】
【先行する提出済み米国出願の利益主張】
【０００１】
本出願は、内容が参照により本明細書に援用されている２００８年７月２３日付けの「多重視野反射望遠鏡内へのレーザー経路の挿入」という題の米国仮特許出願第６１／０８２，９７３号の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は一般に、レーザーおよび付随する構成要素が内部に挿入されている多重視野反射望遠鏡に関する。一実施形態において、多重視野反射望遠鏡は、目標（例えば標的）を測距するためおよび／または目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するために使用することができる。
【背景技術】
【０００３】
望遠鏡のメーカーおよび設計者は、つねに望遠鏡の特徴および機能性の高度化に努めている。機能が強化された望遠鏡およびその使用方法が本発明の主題である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの態様において、本発明は、（ａ）第１の入射瞳と；（ｂ）第２の入射瞳と；（ｃ）それぞれ第１の入射瞳と第２の入射瞳を通過した第１の光ビームと第２の光ビームを受光し反射する一次鏡と；（ｄ）一次鏡から反射された第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡と；（ｅ）二次鏡から反射された第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタと；（ｆ）ビームスプリッタを通過した第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡と；（ｇ）射出瞳と；（ｈ）三次鏡から反射された第１および第２の光ビームを受光し、射出瞳に第１および第２の光ビームを反射する四次鏡と；（ｉ）少なくとも１つの光学部品により受光され、次にビームスプリッタにより受光されそこから第２の鏡に向かって反射されるレーザービームを発出するレーザーであって、第２の鏡がレーザービームを受光しそれを一次鏡に向かって反射し、一次鏡がレーザービームを受光し反射し視準する、レーザーと；（ｊ）レーザーが使用されている非バイパスモードからレーザーが使用されていないバイパスモードまで移動させられることのできる可動折畳み鏡であって、バイパスモードにある場合に第３の光ビームと第４の光ビームを受光し、第３の光ビームおよび第４の光ビームが、射出瞳に向かって一次鏡、二次鏡、三次鏡および四次鏡により反射される代りに、射出瞳に向かって第３の光ビームおよび第４の光ビームを直接反射する、可動折畳み鏡と；を含む反射望遠鏡を提供する。本発明のその他の態様において、反射望遠鏡は、アセット（ａｓｓｅｔ）（例えばレーザー誘導型兵器）について目標（例えば標的）を測距するためおよび／または目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するために使用することができる。
【０００５】
別の態様において、本発明は、（ａ）第１の入射瞳と；（ｂ）第２の入射瞳と；（ｃ）それぞれ第１の入射瞳と第２の入射瞳を通過した第１の光ビームと第２の光ビームを受光し反射する一次鏡と；（ｄ）一次鏡から反射された第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡と；（ｅ）二次鏡から反射された第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタと；（ｆ）ビームスプリッタを通過した第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡と；（ｇ）射出瞳と；（ｈ）三次鏡から反射された第１および第２の光ビームを受光し、射出瞳に第１および第２の光ビームを反射する四次鏡と；（ｉ）少なくとも１つの光学部品により受光され、次にビームスプリッタにより受光されそこから第２の鏡に向かって反射されるレーザービームを発出するレーザーであって、第２の鏡がレーザービームを受光しそれを一次鏡に向かって反射し、一次鏡がレーザービームを受光し反射し視準する、レーザーと；を含む反射望遠鏡を提供する。本発明のその他の態様において、反射望遠鏡は、アセット（例えばレーザー誘導型兵器）について目標（例えば標的）を測距するためおよび／または目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するために使用することができる。
【０００６】
本発明の追加の態様は、一部には以下の詳細な説明、図面およびいずれかのクレームの中で規定され、一部には詳細な説明から導出され、あるいは本発明を実践することによって学びとることができる。以上の一般的記述および以下の詳細な説明が共に例示および説明を目的とするものであり、開示されている通りの本発明を限定するものではないということを理解すべきである。
【０００７】
本発明は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって、より完全に理解できるかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る反射望遠鏡の基本的構成要素を示す線図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｅ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｆ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｇ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により狭視野（図３Ａ）および広視野（図３Ｂ）を分析することができるようにするバイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされている場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により狭視野（図３Ａ）および広視野（図３Ｂ）を分析することができるようにするバイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされている場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により狭視野（図３Ａ）および広視野（図３Ｂ）を分析することができるようにするバイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされている場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図４】本発明の一実施形態にしたがって目標（例えば標的）を測距するために図１に示された反射望遠鏡を使用する方法の基本ステップを示す流れ図である。
【図５】本発明の一実施形態にしたがって目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するために図１に示された反射望遠鏡を使用する別の方法の基本ステップを示す流れ図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る可動折畳み鏡を含まない反射望遠鏡の線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１〜３を参照すると、本発明の一実施形態に係る多重視野反射望遠鏡１００の複数の線図が示されている。図１に示されているように、反射望遠鏡１００は、第１の（大型）入射瞳１０２、第２の（小型）入射瞳１０４、一次鏡１０６、二次鏡１０８、ビームスプリッタ１１０（例えばダイクロイックビームスプリッタ１１０）、三次鏡１１２、四次鏡１１４、可動折畳み鏡１１６（例えば可動折畳み平面鏡１１６）、レーザー１１８、１つ以上の光学部品１２０（レーザー１１８に付随するもの）および射出瞳１２２を含んでいる。反射望遠鏡１００は、射出瞳１２２と結合されている１つ以上の多重視野結像装置１２４とインタフェース接続している。望まれる場合、反射望遠鏡１００は電気光学ジンバルアセンブリ１０１の内部に実装され得る。反射望遠鏡１００は、図２〜５に関して以下で詳述するように目標（例えば標的）を結像するために多重視野を対応させることができると同時に、目標（例えば標的）を測距しかつ／または目標（例えば標的）を指定しハイライト表示するためにレーザー１１８を使用できるようにすることから望ましいものである。
【００１０】
図２Ａ〜２Ｇを参照すると、本発明にしたがって可動折畳み鏡１１６が超狭視野２００ａ（図２Ａ）または中視野２００ｂ（図２Ｂ）に対応する非バイパスモードで位置づけされている、反射望遠鏡１００の線図が示されている。図２Ａでは、反射望遠鏡１００は、超狭視野２００ａに結びつけられた第１の（大型）入射瞳１０２内を通過する目標（図示せず）からの入射ビーム２０１ａ（光ビーム２０１ａ）を受光している状態で示されている。ビーム２０１ａは次に、一次鏡１０６（例えば一次非球面凹面鏡１０６）により反射され、この一次鏡はビーム２０１ａをビーム２０２ａへと収束させる。ビーム２０２ａは、二次鏡１０８（例えば二次非球面凸面鏡１０８）上に入射し、この二次鏡は収束ビーム２０３ａを反射する。ビーム２０３ａは、ビームスプリッタ１１０を通過し、三次鏡１１２（例えば三次非球面鏡１１２）上に入射し、この三次鏡は収束ビーム２０４ａを反射して中間画像２０６ａを形成する。中間画像２０６ａから、ビーム２０４ａは発散し、四次鏡１１４（例えば四次非球面凹面鏡１１４）上に入射し、この四次鏡は実質的にビーム２０５ａを視準し、これを射出瞳１２２へと反射する。射出瞳１２２は、１つまたは複数の多重視野結像装置のための適切な結合を提供するのに充分なほどのクリアランスを四次鏡１１４との間に有する。１つまたは複数の多重視野結像装置１２４は、ビーム２０５ａを分析し、目標を結像することができるように、狭視野で作動するように設定されている。この例においては、三次鏡１１２は、入射ビーム２０１ａと大きな傾動角（例えば４３°）を成して配置され、こうして反射されたビーム２０４ａおよび２０５ａが一次鏡１０６の前を通過するビーム折畳み構成が提供される。こうして、入射ビームと射出ビーム２０１ａおよび２０５ａの間のビーム折畳み機能が提供され、これにより、極めてコンパクトなシステム構成が可能になる。図２Ａには、明確さを期して、中視野２００ｂに付随する入射ビーム２０１ｂを示さず、レーザー１１８が発出するレーザービーム２０１ｃ’、２０１ｃ’’および２０１ｃ’’’も示さなかった（図２Ｂ〜２Ｅを参照のこと）。
【００１１】
図２Ｂでは、反射望遠鏡１００は、中視野２００ｂに結びつけられた第２の入射瞳１０４（小開口１０４）内を通過する目標（図示せず）からの入射ビーム２０１ｂ（光ビーム２０１ｂ）を受光している状態で示されている。ビーム２０１ｂは次に、一次鏡１０６（例えば一次非球面凹面鏡１０６）により反射され、この一次鏡はビーム２０１ｂをビーム２０２ｂへと収束させる。ビーム２０２ｂは、二次鏡１０８（例えば二次非球面凸面鏡１０８）上に入射し、この二次鏡はビーム２０３ｂを反射する。ビーム２０３ｂは、ビームスプリッタ１１０を通過し、三次鏡１１２（例えば三次非球面鏡１１２）上に入射し、この三次鏡は収束ビーム２０４ｂを反射して中間画像２０６ｂを形成する。中間画像２０６ｂから、ビーム２０４ｂは発散し、四次鏡１１４（例えば四次非球面凹面鏡１１４）上に入射し、この四次鏡は実質的にビーム２０５ｂを視準し、これを射出瞳１２２へと反射する。射出瞳１２２に結合された１つまたは複数の多重視野結像装置１２４は、ビーム２０５ｂを分析し、目標を結像することができるように、広視野で作動するように設定されている。図２Ｂには、明確さを期して、超狭視野２００ａに付随する入射ビーム２０１ａを示さず、レーザー１１８が発出するレーザービーム２０１ｃ’、２０１ｃ’’および２０１ｃ’’’も示さなかった（図２Ａおよび２Ｃ〜２Ｅを参照のこと）。
【００１２】
図２Ｃにおいては、この例では反射凸面鏡１２０’である光学部品１２０’に向かってレーザー１１８（例えば比較的高エネルギーの近赤外線レーザー１１８）が平行レーザービーム２０１ｃを発出している反射望遠鏡１００が示されている。反射凸面鏡１２０’（例えばダイヤモンド旋削された凸面鏡１２０’）は、傾動され偏心されて結像ビーム２０３ａおよび２０３ｂの経路からのクリアランスを提供する必要があるかもしれない（図２Ｆを参照のこと）。作動中、反射凸面鏡１２０’は、レーザー１１８が発出するレーザービーム２０１ｃ’を受光し、ビームスプリッタ１１０に発散レーザービーム２０２ｃ’を反射する。ビームスプリッタ１１０は、発散レーザービーム２０２ｃ’を受光し、発散レーザービーム２０３ｃ’を二次鏡１０８に向かって反射する。二次鏡１０８は、発散レーザービーム２０３ｃ’を受光し、発散レーザービーム２０４ｃ’を一次鏡１０６に向かって反射する。一次鏡１０６は発散レーザービーム２０４ｃ’を受光し、平行レーザービーム２０５ｃ’を目標（例えば標的）に向かって反射する。
【００１３】
例示的利用分野においては、目標（例えば標的）に導かれたレーザービーム２０５ｃ’の一部分が目標（例えば標的）により反射され、その後第１の入射瞳１０２で受光され、一次鏡１０６、二次鏡１０８、ビームスプリッタ１１０および反射凸面鏡１２０’（これは反射されたレーザービームを再視準する）に導かれそこから反射されてから、レーザー１１８内部の検出器によって受光される（注：以下に記述する光学素子１２０’’および１２０’’’も同様に反射されたレーザービームを再視準する）。こうして、目標（例えば標的）から反射されたレーザービームは、レーザー１１８から発出されたレーザービーム２０１ｃ’、２０２ｃ’、２０３ｃ’、２０４ｃ’および２０５ｃ’の経路とは逆の経路を効果的にたどる。この特定の利用分野は、レーザービーム２０５ｃ’がレーザー１１８から目標（例えば標的）までそしてレーザー１１８に戻るまでの往復行程を走行するのに必要な時間を測定することによって目標（例えば標的）を測距するために用いることができる。別の例示的利用分野において、アセット（例えばレーザー誘導型兵器）がハイライト表示された目標（例えば標的）を認識することができるように、反射望遠鏡１００が発出したレーザービーム２０５ｃ’は、目標（例えば標的）を指定しハイライト表示するために使用可能である。これらの利用分野は両方共、図４〜５に関して以下でさらに詳述される。
【００１４】
図２Ｄにおいては、この例では屈折再視準用光学ユニット１２０’’である光学部品１２０’’に向かってレーザー１１８が平行レーザービーム２０１ｃ’’を発出している反射望遠鏡１００が示されている。図示されている通り、屈折再視準用光学ユニット１２０’’は、傾動ウェッジプレート１３０ａおよび再視準用屈折アクロマートダブレット１３０ｂを含む。あるいは、傾動ウェッジプレート１３０ａを、軸外レンズ、または傾動屈折非球面レンズまたは軸外レンズと傾動屈折非球面レンズの組合せにより置換することができる。作動中、屈折再視準用光学ユニット１２０’’そして詳細には再視準用屈折アクロマートダブレット１３０ｂは、レーザー１１８が発出したレーザービーム２０１ｃ’’を受光しこれを傾動ウェッジプレート１３０ａに導き、この傾動ウェッジプレートは発散レーザービーム２０２ｃ’’をビームスプリッタ１１０に向かって導く。ビームスプリッタ１１０は、発散レーザービーム２０２ｃ’’を受光し、発散レーザービーム２０３ｃ’’を二次鏡１０８に向かって反射する。二次鏡１０８は、発散レーザービーム２０３ｃ’’を受光し、発散レーザービーム２０４ｃ’’を一次鏡１０６に向かって反射する。一次鏡１０６は発散レーザービーム２０４ｃ’’を受光し、平行レーザービーム２０５ｃ’’を目標（例えば標的）に向かって反射する。屈折再視準用光学ユニット１２０’’を伴う反射望遠鏡１００は、前述の測距の利用分野および／または前出の指定−ハイライト表示の利用分野を実施するために使用可能である。
【００１５】
図２Ｅにおいては、この例では屈折（または反射）光学機械レンズ１３２ａとガスセル１３２ｂを含む光学ユニット１２０’’’に向かってレーザー１１８が平行レーザービーム２０１ｃ’’’を発出している反射望遠鏡が示されている。作動中、光学ユニット１２０’’’そして詳細には屈折（または反射）光学機械レンズ１３２ａは、レーザー１１８が発出した平行レーザービーム２０１ｃ’’’を受光し、ガスセル１３２ｂの内部に位置設定された中間画像１３４を形成する集束レーザービーム２０２ｃ’’’を出力する。ガスセル１３２ｂは、集束レーザービーム２０２ｃ’’’が空気中で中間画像１３４を形成して、空気をプラズマへと分解させた場合に発生する可能性のある、視界を制限し潜在的に結像機能を損うと思われる空気のイオン化を防ぐ気体を収納している。ガスセル１３２ｂは、発散レーザービーム２０３ｃ’’’をビームスプリッタ１１０に向かって導く。ビームスプリッタ１１０は、発散レーザービーム２０３ｃ’’’を受光し、発散レーザービーム２０４ｃ’’’を二次鏡１０８に向かって反射する。二次鏡１０８は、発散レーザービーム２０４ｃ’’’を受光し、発散レーザービーム２０５ｃ’’’を一次鏡１０６に向かって反射する。一次鏡１０６は発散レーザービーム２０５ｃ’’’を受光し、平行レーザービーム２０６ｃ’’’を目標（例えば標的）に向かって反射する。屈折再視準用光学ユニット１２０’’’を伴う反射望遠鏡１００は、前述の測距の利用分野および／または前出の指定−ハイライト表示の利用分野を実施するために使用可能である。
【００１６】
再び図２Ａ〜２Ｂを参照すると、反射望遠鏡１００内へのレーザー１１８の挿入は、中間画像２０６ａおよび２０６ｂの前にビームスプリッタ１１０（例えばダイクロイックビームスプリッタ１１０）を設置することによって達成可能である。ビームスプリッタ１１０は、二次ビーム２０２ａおよび２０２ｂと出力ビーム２０５ａおよび２０５ｂの間の部域内に挿入されることによって、問題のあるレーザーフルエンスレベルを劇的に削減し、このときこれによってビームスプリッタ１１０上に設置できるコーティングのタイプに対する制約が削減される。ビームスプリッタ１１０は、収束ビームと相互作用する傾動プレートが非点収差およびコマ収差を作り出すことから、全く傾動の無い状態で示されている。しかしながら、レーザービーム２０１’、２０１ｃ’’および２０１ｃ’’’のクリアランスを得るために、ビームスプリッタ１１０は、結像性能を有意な影響を及ぼすことなく僅かに数度だけ傾動させることができると思われる。ビームスプリッタ１１０は、光ビーム２０３ａおよび２０３ｂに付随する可視光および赤外線などのその他の波長域を透過させる一方で、特定の波長を有するレーザービーム２０２’、２０２ｃ’’および２０２ｃ’’’を反射する。ビームスプリッタ１１０上のレーザーフットプリントは広く、１つまたは複数のレーザー波長を透過させる代りに反射することから、コーティングは、より容易に製造可能で、遭遇するレーザーフルエンスレベルは著しく削減される可能性がある。
【００１７】
図２Ｆには、可動折畳み鏡１１６が非バイパスモードに位置づけされた場合に互いに重ね合わされている、それぞれ超狭視野２００ａおよび中視野２００ｂの両方についてのビーム２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ、２０５ａ、および２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂ（明確さを期してこの図面ではビーム２０１ａ、２０５ａ、２０１ｂおよび２０５ｂのみが標識されているが、これらのビーム全てを見るためには図２Ａおよび２Ｂを参照のこと）ならびにレーザービーム２０１ｃ’、２０２ｃ’、２０３ｃ’、２０４ｃ’、２０５ｃ’または２０１ｃ’’、２０２ｃ’’、２０３ｃ’’、２０４ｃ’’、２０５ｃ’’または２０１ｃ’’’、２０２ｃ’’’、２０３ｃ’’’、２０４ｃ’’’、２０５ｃ’’’、２０６ｃ’’’（明確さを期して、この図面ではレーザービーム２０１ｃ’、２０１ｃ’’、２０１ｃ’’’、２０５ｃ’、２０５ｃ’’および２０６ｃ’’’のみが標識されているが、これらのレーザービームを全て見るためには図２Ｃ−２Ｅを参照のこと）を示す反射望遠鏡１００の線図がある。所望の場合には、１つの多重視野結像装置１２４を使用し、１つの目標を結像する目的で別個にビーム２０５ａまたは２０５ｂを分析するために狭視野モードかまたは広視野モードのいずれかで作動するようにこれを制御することができる。しかしながら、変形実施形態においては、２つの別個の結像装置１２４を用いて、ビーム２０５ａおよび２０５ｂを同時に分析して、その目標の２つの画像を形成することができる。図２Ｇは、ビーム２０１ａおよび２０１ｂそしてレーザービーム２０４ｃ’、２０４ｃ’’または２０５ｃ’’が一次鏡１０６上に作るサイズを示している。一実施形態において、一次鏡１０６は、収差の観点から見て最適な形状である競馬場様の「楕円」形状を有する。あるいは、一次鏡１０６は、円形または矩形の形状を有することができる。
【００１８】
図３Ａ〜３Ｃを参照すると、本発明に係る超狭視野３００ａ（図３Ａ）または広視野３００ｂ（図３Ｂ）に対応するバイパスモードに可動折畳み鏡１１６が位置づけられている反射望遠鏡１００の線図がある。この特定のセットアップにおいては、レーザー１１８が一次鏡１０６により視準されないと考えられることから、可動折畳み鏡１１６がバイパスモードにある場合、レーザー１１８は使用されないと思われる。図３Ａでは、入射ビーム３０１ａが狭視野３００ａと結びつけられている、目標（図示せず）からの入射ビーム３０１ａ（光ビーム３０１ａ）を受光している状態の反射望遠鏡１００が示されている。ビーム３０１ａは、ビーム３０２ａを射出瞳１２２に導く可動折畳み鏡１１６によって受光される。射出瞳１２２に結合された１つまたは複数の多重視野結像装置１２４は、ビーム３０２ａを分析し目標を結像することができるように、狭視野モードで作動するように設定されている。図３Ｂでは、入射ビーム３０１ｂが広視野３００ｂと結びつけられている、目標（図示せず）からの入射ビーム３０１ｂ（光ビーム３０１ｂ）を受光している状態の反射望遠鏡１００が示されている。ビーム３０１ｂは、ビーム３０２ｂを射出瞳１２２に導く折畳み鏡１１６によって受光される。射出瞳１２２に結合された１つまたは複数の多重視野結像装置１２４は、ビーム３０２ｂを分析し目標を結像することができるように、広視野モードで作動するように設定されている。
【００１９】
図３Ｃには、可動折畳み鏡１１６がバイパスモードに位置づけされた場合に互いに重ね合わされている、それぞれ狭視野３００ａおよび広視野３００ｂの両方についてのビーム３０１ａ、３０２ａ、３０１ｂおよび３０２ｂを示す反射望遠鏡１００の線図がある。所望の場合には、１つの多重視野結像装置１２４を使用し、目標を結像させる目的で別個にビーム３０２ａまたは３０２ｂを分析するために狭視野モードかまたは広視野モードのいずれかで作動するようにこれを制御することができる。しかしながら、変形実施形態においては、２つの別個の結像装置１２４を用いて、ビーム３０２ａおよび３０２ｂを同時に分析して、目標を結像させることもできる。実際、本明細書中で論述された反射望遠鏡１００は、４つの異なる視野すなわち超狭視野ＦＯＶ２００ａおよび中視野ＦＯＶ２００ｂ（図２Ａ〜２Ｂ）および狭視野ＦＯＶ３００ａおよび広視野ＦＯＶ３００ｂ（図３Ａ〜３Ｂ）を有する。こうして、所望の場合には、２視野の赤外線結像装置１２４を用いることにより４つの「夜間」視野を得ることができる。そして４つの「昼間」視野を得るためには、２視野可視カメラ１２４を使用することができると考えられる。これらの結像装置１２４は両方共、２視野赤外線結像装置１２４および２視野可視カメラ１２４が受光する前に可視画像から赤外線画像を分割するべく射出瞳１２２の後にビームスプリッタ（図示せず）を設置することにより、同時に実施することも可能であると考えられる。
【００２０】
再び図１を参照すると、鏡１０６、１０８、１１２および１１４の各々の軸が示されている。短破線１７０、１７２、１７４および１７６は、それぞれ鏡１０６、１０８、１１２および１１４の表面の仮想曲率延長を示す。長破線１７８、１８０、１８２および１８４は、それぞれ鏡１０６、１０８、１１２および１１４の軸を表わす。好ましい実施形態において、軸１８２は同軸ではない。この非同軸性は、鏡１０６、１０８、１１２および１１４の最適化された屈折力分布および設置と合わせて、画像の明瞭化を提供し、最適な画質を達成する。しかしながら、一次鏡１０６および二次鏡１０８は特に、具体的な設計要件に応じて同軸であってよく、それでも本発明の範囲内に入る。また、四次鏡１１４は、本発明の変形実施形態において、鏡１０６および１０８の反射軸（三次鏡１１２を通して反射される）と同軸にすることができる。
【００２１】
反射望遠鏡１００は、鏡１０６、１０８、１１２、１１４および１１６の曲率半径の比率およびそれらの相対的場所によって決定される倍率を有する。例示的な４倍の反射望遠鏡１００についての詳細が、表１〜５に関連して以下で提供されており、ここで鏡１０６、１０８、１１２、１１４および１１６の形状はそれぞれ凹面、凸面、平面、凹面および平面である。表１は、反射望遠鏡１００の４：１の画像縮小実施形態についての表面仕様データを提示している。表１において、「偏心」（Ｄ（ｊ））は、反射望遠鏡１００の表面を定義するために用いられる新しい座標系（移動および／または回転）を定義している。偏心に続く表面は、新しい座標系の局所的機械軸（ｚ軸）上に心合せされる。そしてこの新しい機械軸は、別の偏心により変更されるまで使用され続ける。移動および傾動が所与の表面に適用される順序は、異なる新しい座標系を生成する異なる偏心タイプを使用することにより特定される。
【００２２】
表１において、全ての寸法は、ミリメートル単位で示されている。そして正の曲率半径は、曲率中心が右にあることを意味し、負の曲率半径は、曲率中心が左にあることを意味している。さらに、厚みは、隣接する表面までの軸方向距離を表わしている。最後に表１において、Ａ（ｉ）は、以下の等式により定義される非球面鏡ｉを表わしている。
【数１】
【００２３】
なおここで、基本曲率（ＣＵＲＶ）および非球面定数Ｋ、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは表２に示されている。
【００２４】
表３では、開口直径はＣ−１、Ｃ−２、Ｃ−３、Ｃ−４、Ｃ−５、Ｃ−６およびＣ−７として記されており、直径、偏心系および回転の観点からみた開口データも示されている。表４には、偏心系のデータが示されており、ここで傾動構成は、標準的なデカルト座標系の用語にしたがうように角度アルファ、ベータおよびガンマ（度）により定義されている。トレイリングコード（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｃｏｄｅ）ＲＥＴＵは、偏心に先行する座標系への復帰を意味し、ＢＥＮＤは、問題の表面の傾動に等しい量だけ反射に後続して座標系を傾動させることを意味する。最後に、表５は、位置２における大きな入射瞳１０２（小さい視野）から小さい入射瞳１０４（より大きい視野）までの、そして位置３におけるレーザーパラメータの挿入を伴う直径の変化を記している。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【００２５】
図４を参照すると、図１に示されている反射望遠鏡１００を使用して本発明の一実施形態にしたがって目標（例えば標的）を測距するための方法４００の基本的ステップを示す流れ図がある。ステップ４０２において、反射望遠鏡１００が提供される。ステップ４０４では、反射望遠鏡１００は、第１の光ビーム２０１ａ、第２の光ビーム２０１ｂ、第３の光ビーム３０１ａまたは第４の光ビーム３０１ｂの１つを受光し、これは次に分析されて目標（例えば標的）を結像する。ステップ４０６では、必要な場合に非バイパスモードへと可動折畳み鏡１１６を移動させるような形で、反射望遠鏡１００が構成される（図２Ａ−２Ｆ参照）。ステップ４０８では、反射望遠鏡１００は、レーザー１１８が目標（例えば標的）にレーザービーム２０５ｃ’、２０５ｃ’’または２０６’’’を導くことができるような形で位置づけされる。ステップ４１０では、レーザーそして詳細にはその中に位置設定された検出器は、目標（例えば標的）から反射されたレーザービームの少なくとも一部分を受光する。ステップ４１２では、処理ユニット（図示せず）を用いてレーザービームがレーザー１１８から目標（例えば標的）までそしてレーザー１１８に戻るまでの往復行程を走行するのに必要な時間が測定され、ここで、測定された時間は、反射望遠鏡１００から目標（例えば標的）までの距離を表わしている。ステップ４１４（任意）では、レーザー１１８は、発出したレーザービーム２０５ｃ’、２０５ｃ’’または２０６’’’の波長を変更するように構成されている。ステップ４１６（任意）では、レーザー１１８は、変更された波長をもつレーザービームを目標（例えば標的）に導いて、目標（例えば標的）を指定しハイライト表示し、こうしてアセット（例えばレーザー誘導型兵器）が指定−ハイライト表示された目標（例えば標的）を認識できるようにしている。
【００２６】
図２Ｃ〜２Ｅに示された反射望遠鏡１００では、目標（例えば標的）が反射したレーザービームがステップ４１０中でひとたび受光された場合、反射されたレーザービームは光ビーム２０３ａおよび２０３ｂの結像チャンネルの下にクリアランスを得ることができ、再視準された後にレーザー１１８にある検出器により受光される、ということがわかる。１つのケースでは、反射されたレーザービームは、ダイヤモンド旋削された凸面鏡１２０’によって再視準され得、この鏡は同様に、傾動され偏心されて、図２Ｃに示されているような光ビーム２０３ａおよび２０３ｂの結像経路からのクリアランスを提供してよい。あるいは、反射されたレーザービームを、図２Ｄに示されている傾動ウェッジプレート１３０ａ（非点収差およびコマ収差を補償するために使用される）および屈折アクロマートダブレット１３０ｂ（２つの近赤外線波長での視準に使用される）を含む屈折再視準用光学ユニット１２０’’により再視準できると考えられる。あるいは、レーザー経路のための再結像用望遠鏡を効果的に作り出す図２Ｅに示された屈折（または反射）光学機械レンズ１３２ａおよびガスセル１３２ｂを含む光学ユニット１２０’’’を使用することによって、反射されたレーザービームを再視準できると考えられる。
【００２７】
図５を参照すると、図１に示されている反射望遠鏡１００を使用して本発明の一実施形態にしたがって目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するための方法５００の基本的ステップを示す流れ図がある。ステップ５０２において、反射望遠鏡１００が提供される。ステップ５０４では、反射望遠鏡１００は、第１の光ビーム２０１ａ、第２の光ビーム２０１ｂ、第３の光ビーム３０１ａまたは第４の光ビーム３０１ｂの１つを受光し、これは次に分析されて目標（例えば標的）を結像する。ステップ５０６では、必要な場合に、非バイパスモードへと可動折畳み鏡１１６を移動させるような形で、反射望遠鏡１００が構成される（図２Ａ−２Ｆ参照）。ステップ５０８では、反射望遠鏡１００は、レーザー１１８が目標（例えば標的）にレーザービーム２０５ｃ’、２０５ｃ’’または２０６’’’を導き、目標（例えば標的）を指定しハイライト表示し、こうしてアセット（例えばレーザー誘導型兵器）が指定−ハイライト表示された目標（例えば標的）を認識できるような形で位置づけされる。
【００２８】
レーザー測距方法４００およびレーザー指定方法５００の上述の機能性は、反射望遠鏡１００に対するレーザー１１８の付加によって可能になっている。これらの機能性について以下でさらに詳細に記述する：
・ レーザー測距方法４００は、オペレータが標的または関心を引きつけられるその他の目標を発見できるように、反射望遠鏡１００を夜間（赤外線）または昼間（可視）のどちらでも作動できるために望ましい。このとき、オペレータは、この目標にレーザー１１８を放射することができる。レーザービームは反射望遠鏡１００外を走行し、標的から反射または散乱され、エネルギーの小さな部分が次に反射望遠鏡１００に戻り、レーザーユニット１１８内の検出器上へ結像する。レーザービームが、レーザー−標的−レーザーの往復行程を走行するのに必要とされる時間を測定することで、標的までの射程（または距離）を容易に計算することができる。標的までの射程を知ることで、オペレータは、標的の脅威を特徴づけし、交戦の筋書きを決定し、レーザー誘導型兵器システムのための標的パラメータを設定することができる。
【００２９】
・ レーザー指定方法５００は、オペレータが標的または関心を引きつけられるその他の目標を発見できるように、反射望遠鏡１００が夜間（赤外線）または昼間（可視）のどちらでも作動できるために望ましい。このとき、オペレータは、視野内のその他のアセット（例えばレーザー誘導型兵器）のための目標を識別するため、この目標にレーザー１１８を放射することができる。所望される場合、オペレータは、標的にレーザービームの閃光をあてることにより、選択された標的をハイライト表示または標示することができる。レーザービームの指定波長に応答するアセット（例えば局在化したアセット）は、このとき、標的から反射または散乱させられた光を結像させ、同じ標的を認識することができる。アセットの１つの具体例は、レーザー誘導型兵器である。例えば、無力化（ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）のために標的を選択する場合には、オペレータはその標的にレーザービームを放射することで標的をハイライト表示することができる。レーザー誘導型兵器の結像システムは、標的からの反射光または散乱光と結びつけられた波長に応答する。レーザー誘導型兵器システムはこのとき、兵器を直接標的まで誘導できるように、セントロイドアルゴリズムを用いて、そのセンサーの視野の中心に標的を置くことができる。１つまたは複数のレーザー誘導型兵器は、オペレータと同じ場所に配置するか、またはその他のアセットにより遠隔放出させることができる。
【００３０】
・ レーザー測距方法４００は、両方の方法が典型的に、眼の安全性の問題のためわずかに異なる波長に設定されたレーザー１１８を用いて実施される場合、レーザー指定方法５００を含むことができる。例えば、レーザー測距方法４００は、オペレータおよび視野内のその他の味方のアセットを防御するため眼に安全な波長で実施されると考えられる。これとは対照的に、レーザー指定方法５００は、多くの場合、レーザー誘導型兵器システムを良好に作動させためにはるかに多くのエネルギーを要し、典型的には眼に安全な波長を使用しない。したがって、無色化（ａｃｈｒｏｍａｔｉｚｅ）が可能であり、または多重波長で作動できる反射望遠鏡１００は著しい利点をもつ。その上、全反射光学素子を伴う反射望遠鏡１００はいかなる色収差も導入しないと考えられる。実装上の問題から反射望遠鏡１００が図２Ｄに示されている光学部品１２０’’のような屈折解決法を使用する場合には、導入される色収差を補正するために２倍以上の倍率のレンズ群が必要となるかもしれない。
【００３１】
反射望遠鏡１００内へのビームスプリッタ１１０（例えばダイクロイックビームスプリッタ１１０）の挿入は、夜間および昼間結像システム１２４と同時に、開放レーザー受光器／指定器の使用を可能にする。一実施形態では、ビームスプリッタ１１０は、１つまたは複数のレーザー波長（典型的には近赤外１〜２マイクロメートル）を反射し、光ビーム２０３ａおよび２０３ｂの結像用波長を透過させる材料でコーティングされている（図２Ａ−２Ｂを参照のこと）。昼間可視ＣＣＤカメラ１２４と夜間中波および長波赤外線結像装置１２４の両方が使用される場合には、ビームスプリッタの基板のために無色透明の硫化亜鉛（Ｃｌｅａｒｔｒａｎ）またはフッ化カルシウムのような材料を使用することができ、ビームスプリッタ１１０をコーティングするために例示的多層ノッチコーティング（ｎｏｔｃｈ ｃｏａｔｉｎｇ）を適用することができる。ビームスプリッタ１１０は同様に、一次鏡１０６から出て二次鏡１０８に衝突する光ビーム２０２ａおよび２０２ｂのためのビームにクリアランスを与えながら可能なかぎり二次鏡１０８に近いところに設置されなくてはならない。レーザービーム２０２ｃ’、２０２ｃ’’および２０３ｃ’’’が、二次鏡１０８を出た結像用光ビーム２０３ａおよび２０３ｂの下で反射できるようにするためにオフセットされた望遠鏡の開口の平面内でビームスプリッタ１１０をわずかに傾動させる必要があるかもしれない。ひとたびクリアランスが達成されたならば、上述の光学ユニット１２０’、１２０’’および１２０’’’のいずれかを用いてレーザー光を再視準することができる（図２Ｃ〜２Ｅを参照のこと）。
【００３２】
図６を参照すると、本発明の別の実施形態に係る反射望遠鏡１００’がある。この反射望遠鏡１００’は、可動折畳み鏡１１６を有していないという点を除き、図１に示された反射望遠鏡１００と類似している。図示した通り、反射望遠鏡１００’は、第１の（大きい）入射瞳１０２、第２の（小さい）入射瞳１０４、一次鏡１０６、二次鏡１０８、ビームスプリッタ１１０（例えばダイクロイックビームスプリッタ１１０）、三次鏡１１２、四次鏡１１４、レーザー１１８、１つ以上の光学部品１２０（レーザー１１８に結びつけられたもの）および射出瞳１２２を含む。所望の場合、反射望遠鏡１００’を、電気光学ジンバルアセンブリ１０１’の内部に実装することができる。反射望遠鏡１００’は１つ以上の多重視野結像装置１２４とインタフェース接続され、これらの結像装置は射出瞳１２２に結合されている。反射望遠鏡１００’を用いて、目標（例えば標的）を測距しかつ／または目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示することができる。
【００３３】
以上のことから、当業者であれば、反射望遠鏡１００および１００’は、目標（例えば標的）の測距または目標（例えば標的）の指定−ハイライト表示などの異なる利用分野で性能を発揮できるという点において、望ましいものであることを直ちに認識できる。以上では本発明のいくつかの異なる実施形態を記述してきたが、特に以上の教示に照らして当業者により修正を加えられてもよいことから、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではないということを理解すべきである。これを例証する目的で、以下では、多重視野反射望遠鏡内にレーザー経路を挿入することが考えられる異なる方法の一部をさらに例証するための複数の追加の変形形態について論述する。まず第１に、ビームスプリッタの使用を削除し、レーザーを、反射望遠鏡全体を通して伝送させることができるが、これは中間画像における空気の絶縁破壊とプラズマ発生をひき起こすと考えられる。空気を除去しレーザービームによるプラズマ発生を防止するために中間画像の近くにガスセルを挿入しても、結像チャンネル内での伝送の不明瞭化、収差および損失が結果としてもたらされることから、この問題に対処することはできないと思われる。第２にビームスプリッタを使用せずに、その代りに折畳み鏡内にレーザーチャンネルを通すための中央孔を開けることができるが、これは、結像チャンネルの視野の中心に大きな不明瞭化を作り出すと考えられる。さらに、結像チャンネルとレーザーの照準を同時に合わせなければならないと考えられ、したがってレーザーのための角度オフセットの使用は不可能と思われる。
【００３４】
以下に記すのは、本発明の実施形態に係る反射望遠鏡１００および１００’のいくつかの追加の特徴、利点および使用である：
・ 全反射（または反射光学）型反射望遠鏡１００および１００’は、レンズを通した場合に存在するような反射表面からの分散が一切ないことから色収差を回避する。そのため、反射望遠鏡１００および１００’では、赤外線から紫外線までの広範囲の電磁放射を幾何光学限界内で同一の形で拡大することができる。
【００３５】
・ 入射瞳１０２および１０４は、入射ビーム２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａおよび３０１ｂに沿ってどこに配置されてもよく、その一方または両方を一次鏡１０６に配置して、射出瞳１２２が確実に同一平面内にくるようにしてよい。
【００３６】
・ 無限焦点の全反射（反射光学）型反射望遠鏡１００および１００’は、収差を最小限におさえかつ高い波面品質で全範囲のカバレッジを提供しながら、多大な拡大能を提供する。
【００３７】
・ 反射望遠鏡１００および１００’は、非球面鏡１０６、１０８、１１２および１１４を備えることができる。また、バイパス鏡１１６が使用される場合、それは平面鏡である。
【００３８】
・ 反射望遠鏡１００および１００’は、有利にも電気光学ジンバルアセンブリ１０１および１０１’内に実装するのに適したボール状の形態を有する（図１および６）。このようなアセンブリーにおいては、反射望遠鏡１００および１００’は、大気中および大気圏外空間での利用分野に充分適していると考えられる。
【００３９】
・ 多重視野結像装置１２４は、２つ、３つまたはそれ以上の視野を分析することができる。例えば、本発明において幾分かの小さい修正を加えた上で使用可能な市販の多重視野結像装置１２４が、Ｏｒｅｇｏｎ Ｃａｍｅｒａ ＳｙｓｔｅｍｓによりＳＣ５５００という商標名で販売されている。
【００４０】
・ 反射望遠鏡１００は同様に、以下の利点をも有している：
・ 結像経路内の屈折構成要素を最小限におさえる。
【００４１】
・ レーザー光はビームスプリッタコーティングを通して透過するのではなく反射される。
【００４２】
・ レーザーフットプリントはビームスプリッタ１１０上で大きく、そのためレーザーフルエンスおよび損傷閾値が削減される。
【００４３】
・ レーザー経路のために屈折型または反射型のいずれかの再視準用レンズを使用することができる。
【００４４】
・ 非再結像オプションはレーザービームの画像を生成せず、そのため、レーザー経路内にガスセルを設置する必要がない（図２Ｃ〜２Ｄを参照）、
・ 再結像オプションは、小さい中間画像を作り出すが、結像用ビームではなくレーザー波長のみを通過する超小型ガスセルしか必要としない（図２Ｅを参照のこと）。
【００４５】
・ 反射型再視準用レンズは色収差を導入せず、したがって、同じ設計で任意のレーザー波長を使用すること、あるいは多重レーザーを使用することができる。
【００４６】
本発明の多数の実施形態が添付図面で示され以上の詳細な説明において記述されてきたが、本発明は開示された実施形態に限定されず、以下のクレームにより規定され定義されている通りの本発明の精神から逸脱することなく、数多くの再構成、修正および置換を加えることのできるものである、ということを理解すべきである。
【先行する提出済み米国出願の利益主張】
【０００１】
本出願は、内容が参照により本明細書に援用されている２００８年７月２３日付けの「多重視野反射望遠鏡内へのレーザー経路の挿入」という題の米国仮特許出願第６１／０８２，９７３号の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は一般に、レーザーおよび付随する構成要素が内部に挿入されている多重視野反射望遠鏡に関する。一実施形態において、多重視野反射望遠鏡は、目標（例えば標的）を測距するためおよび／または目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するために使用することができる。
【背景技術】
【０００３】
望遠鏡のメーカーおよび設計者は、つねに望遠鏡の特徴および機能性の高度化に努めている。機能が強化された望遠鏡およびその使用方法が本発明の主題である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの態様において、本発明は、（ａ）第１の入射瞳と；（ｂ）第２の入射瞳と；（ｃ）それぞれ第１の入射瞳と第２の入射瞳を通過した第１の光ビームと第２の光ビームを受光し反射する一次鏡と；（ｄ）一次鏡から反射された第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡と；（ｅ）二次鏡から反射された第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタと；（ｆ）ビームスプリッタを通過した第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡と；（ｇ）射出瞳と；（ｈ）三次鏡から反射された第１および第２の光ビームを受光し、射出瞳に第１および第２の光ビームを反射する四次鏡と；（ｉ）少なくとも１つの光学部品により受光され、次にビームスプリッタにより受光されそこから第２の鏡に向かって反射されるレーザービームを発出するレーザーであって、第２の鏡がレーザービームを受光しそれを一次鏡に向かって反射し、一次鏡がレーザービームを受光し反射し視準する、レーザーと；（ｊ）レーザーが使用されている非バイパスモードからレーザーが使用されていないバイパスモードまで移動させられることのできる可動折畳み鏡であって、バイパスモードにある場合に第３の光ビームと第４の光ビームを受光し、第３の光ビームおよび第４の光ビームが、射出瞳に向かって一次鏡、二次鏡、三次鏡および四次鏡により反射される代りに、射出瞳に向かって第３の光ビームおよび第４の光ビームを直接反射する、可動折畳み鏡と；を含む反射望遠鏡を提供する。本発明のその他の態様において、反射望遠鏡は、アセット（ａｓｓｅｔ）（例えばレーザー誘導型兵器）について目標（例えば標的）を測距するためおよび／または目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するために使用することができる。
【０００５】
別の態様において、本発明は、（ａ）第１の入射瞳と；（ｂ）第２の入射瞳と；（ｃ）それぞれ第１の入射瞳と第２の入射瞳を通過した第１の光ビームと第２の光ビームを受光し反射する一次鏡と；（ｄ）一次鏡から反射された第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡と；（ｅ）二次鏡から反射された第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタと；（ｆ）ビームスプリッタを通過した第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡と；（ｇ）射出瞳と；（ｈ）三次鏡から反射された第１および第２の光ビームを受光し、射出瞳に第１および第２の光ビームを反射する四次鏡と；（ｉ）少なくとも１つの光学部品により受光され、次にビームスプリッタにより受光されそこから第２の鏡に向かって反射されるレーザービームを発出するレーザーであって、第２の鏡がレーザービームを受光しそれを一次鏡に向かって反射し、一次鏡がレーザービームを受光し反射し視準する、レーザーと；を含む反射望遠鏡を提供する。本発明のその他の態様において、反射望遠鏡は、アセット（例えばレーザー誘導型兵器）について目標（例えば標的）を測距するためおよび／または目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するために使用することができる。
【０００６】
本発明の追加の態様は、一部には以下の詳細な説明、図面およびいずれかのクレームの中で規定され、一部には詳細な説明から導出され、あるいは本発明を実践することによって学びとることができる。以上の一般的記述および以下の詳細な説明が共に例示および説明を目的とするものであり、開示されている通りの本発明を限定するものではないということを理解すべきである。
【０００７】
本発明は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって、より完全に理解できるかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る反射望遠鏡の基本的構成要素を示す線図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｅ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｆ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図２Ｇ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により超狭視野（図２Ａ）および中視野（図２Ｂ）を分析することができるようにする非バイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされた場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により狭視野（図３Ａ）および広視野（図３Ｂ）を分析することができるようにするバイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされている場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により狭視野（図３Ａ）および広視野（図３Ｂ）を分析することができるようにするバイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされている場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係る１つまたは複数の多重視野結像装置により狭視野（図３Ａ）および広視野（図３Ｂ）を分析することができるようにするバイパスモードに可動折畳み鏡が位置づけされている場合の反射望遠鏡を示す線図である。
【図４】本発明の一実施形態にしたがって目標（例えば標的）を測距するために図１に示された反射望遠鏡を使用する方法の基本ステップを示す流れ図である。
【図５】本発明の一実施形態にしたがって目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するために図１に示された反射望遠鏡を使用する別の方法の基本ステップを示す流れ図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る可動折畳み鏡を含まない反射望遠鏡の線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１〜３を参照すると、本発明の一実施形態に係る多重視野反射望遠鏡１００の複数の線図が示されている。図１に示されているように、反射望遠鏡１００は、第１の（大型）入射瞳１０２、第２の（小型）入射瞳１０４、一次鏡１０６、二次鏡１０８、ビームスプリッタ１１０（例えばダイクロイックビームスプリッタ１１０）、三次鏡１１２、四次鏡１１４、可動折畳み鏡１１６（例えば可動折畳み平面鏡１１６）、レーザー１１８、１つ以上の光学部品１２０（レーザー１１８に付随するもの）および射出瞳１２２を含んでいる。反射望遠鏡１００は、射出瞳１２２と結合されている１つ以上の多重視野結像装置１２４とインタフェース接続している。望まれる場合、反射望遠鏡１００は電気光学ジンバルアセンブリ１０１の内部に実装され得る。反射望遠鏡１００は、図２〜５に関して以下で詳述するように目標（例えば標的）を結像するために多重視野を対応させることができると同時に、目標（例えば標的）を測距しかつ／または目標（例えば標的）を指定しハイライト表示するためにレーザー１１８を使用できるようにすることから望ましいものである。
【００１０】
図２Ａ〜２Ｇを参照すると、本発明にしたがって可動折畳み鏡１１６が超狭視野２００ａ（図２Ａ）または中視野２００ｂ（図２Ｂ）に対応する非バイパスモードで位置づけされている、反射望遠鏡１００の線図が示されている。図２Ａでは、反射望遠鏡１００は、超狭視野２００ａに結びつけられた第１の（大型）入射瞳１０２内を通過する目標（図示せず）からの入射ビーム２０１ａ（光ビーム２０１ａ）を受光している状態で示されている。ビーム２０１ａは次に、一次鏡１０６（例えば一次非球面凹面鏡１０６）により反射され、この一次鏡はビーム２０１ａをビーム２０２ａへと収束させる。ビーム２０２ａは、二次鏡１０８（例えば二次非球面凸面鏡１０８）上に入射し、この二次鏡は収束ビーム２０３ａを反射する。ビーム２０３ａは、ビームスプリッタ１１０を通過し、三次鏡１１２（例えば三次非球面鏡１１２）上に入射し、この三次鏡は収束ビーム２０４ａを反射して中間画像２０６ａを形成する。中間画像２０６ａから、ビーム２０４ａは発散し、四次鏡１１４（例えば四次非球面凹面鏡１１４）上に入射し、この四次鏡は実質的にビーム２０５ａを視準し、これを射出瞳１２２へと反射する。射出瞳１２２は、１つまたは複数の多重視野結像装置のための適切な結合を提供するのに充分なほどのクリアランスを四次鏡１１４との間に有する。１つまたは複数の多重視野結像装置１２４は、ビーム２０５ａを分析し、目標を結像することができるように、狭視野で作動するように設定されている。この例においては、三次鏡１１２は、入射ビーム２０１ａと大きな傾動角（例えば４３°）を成して配置され、こうして反射されたビーム２０４ａおよび２０５ａが一次鏡１０６の前を通過するビーム折畳み構成が提供される。こうして、入射ビームと射出ビーム２０１ａおよび２０５ａの間のビーム折畳み機能が提供され、これにより、極めてコンパクトなシステム構成が可能になる。図２Ａには、明確さを期して、中視野２００ｂに付随する入射ビーム２０１ｂを示さず、レーザー１１８が発出するレーザービーム２０１ｃ’、２０１ｃ’’および２０１ｃ’’’も示さなかった（図２Ｂ〜２Ｅを参照のこと）。
【００１１】
図２Ｂでは、反射望遠鏡１００は、中視野２００ｂに結びつけられた第２の入射瞳１０４（小開口１０４）内を通過する目標（図示せず）からの入射ビーム２０１ｂ（光ビーム２０１ｂ）を受光している状態で示されている。ビーム２０１ｂは次に、一次鏡１０６（例えば一次非球面凹面鏡１０６）により反射され、この一次鏡はビーム２０１ｂをビーム２０２ｂへと収束させる。ビーム２０２ｂは、二次鏡１０８（例えば二次非球面凸面鏡１０８）上に入射し、この二次鏡はビーム２０３ｂを反射する。ビーム２０３ｂは、ビームスプリッタ１１０を通過し、三次鏡１１２（例えば三次非球面鏡１１２）上に入射し、この三次鏡は収束ビーム２０４ｂを反射して中間画像２０６ｂを形成する。中間画像２０６ｂから、ビーム２０４ｂは発散し、四次鏡１１４（例えば四次非球面凹面鏡１１４）上に入射し、この四次鏡は実質的にビーム２０５ｂを視準し、これを射出瞳１２２へと反射する。射出瞳１２２に結合された１つまたは複数の多重視野結像装置１２４は、ビーム２０５ｂを分析し、目標を結像することができるように、広視野で作動するように設定されている。図２Ｂには、明確さを期して、超狭視野２００ａに付随する入射ビーム２０１ａを示さず、レーザー１１８が発出するレーザービーム２０１ｃ’、２０１ｃ’’および２０１ｃ’’’も示さなかった（図２Ａおよび２Ｃ〜２Ｅを参照のこと）。
【００１２】
図２Ｃにおいては、この例では反射凸面鏡１２０’である光学部品１２０’に向かってレーザー１１８（例えば比較的高エネルギーの近赤外線レーザー１１８）が平行レーザービーム２０１ｃを発出している反射望遠鏡１００が示されている。反射凸面鏡１２０’（例えばダイヤモンド旋削された凸面鏡１２０’）は、傾動され偏心されて結像ビーム２０３ａおよび２０３ｂの経路からのクリアランスを提供する必要があるかもしれない（図２Ｆを参照のこと）。作動中、反射凸面鏡１２０’は、レーザー１１８が発出するレーザービーム２０１ｃ’を受光し、ビームスプリッタ１１０に発散レーザービーム２０２ｃ’を反射する。ビームスプリッタ１１０は、発散レーザービーム２０２ｃ’を受光し、発散レーザービーム２０３ｃ’を二次鏡１０８に向かって反射する。二次鏡１０８は、発散レーザービーム２０３ｃ’を受光し、発散レーザービーム２０４ｃ’を一次鏡１０６に向かって反射する。一次鏡１０６は発散レーザービーム２０４ｃ’を受光し、平行レーザービーム２０５ｃ’を目標（例えば標的）に向かって反射する。
【００１３】
例示的利用分野においては、目標（例えば標的）に導かれたレーザービーム２０５ｃ’の一部分が目標（例えば標的）により反射され、その後第１の入射瞳１０２で受光され、一次鏡１０６、二次鏡１０８、ビームスプリッタ１１０および反射凸面鏡１２０’（これは反射されたレーザービームを再視準する）に導かれそこから反射されてから、レーザー１１８内部の検出器によって受光される（注：以下に記述する光学素子１２０’’および１２０’’’も同様に反射されたレーザービームを再視準する）。こうして、目標（例えば標的）から反射されたレーザービームは、レーザー１１８から発出されたレーザービーム２０１ｃ’、２０２ｃ’、２０３ｃ’、２０４ｃ’および２０５ｃ’の経路とは逆の経路を効果的にたどる。この特定の利用分野は、レーザービーム２０５ｃ’がレーザー１１８から目標（例えば標的）までそしてレーザー１１８に戻るまでの往復行程を走行するのに必要な時間を測定することによって目標（例えば標的）を測距するために用いることができる。別の例示的利用分野において、アセット（例えばレーザー誘導型兵器）がハイライト表示された目標（例えば標的）を認識することができるように、反射望遠鏡１００が発出したレーザービーム２０５ｃ’は、目標（例えば標的）を指定しハイライト表示するために使用可能である。これらの利用分野は両方共、図４〜５に関して以下でさらに詳述される。
【００１４】
図２Ｄにおいては、この例では屈折再視準用光学ユニット１２０’’である光学部品１２０’’に向かってレーザー１１８が平行レーザービーム２０１ｃ’’を発出している反射望遠鏡１００が示されている。図示されている通り、屈折再視準用光学ユニット１２０’’は、傾動ウェッジプレート１３０ａおよび再視準用屈折アクロマートダブレット１３０ｂを含む。あるいは、傾動ウェッジプレート１３０ａを、軸外レンズ、または傾動屈折非球面レンズまたは軸外レンズと傾動屈折非球面レンズの組合せにより置換することができる。作動中、屈折再視準用光学ユニット１２０’’そして詳細には再視準用屈折アクロマートダブレット１３０ｂは、レーザー１１８が発出したレーザービーム２０１ｃ’’を受光しこれを傾動ウェッジプレート１３０ａに導き、この傾動ウェッジプレートは発散レーザービーム２０２ｃ’’をビームスプリッタ１１０に向かって導く。ビームスプリッタ１１０は、発散レーザービーム２０２ｃ’’を受光し、発散レーザービーム２０３ｃ’’を二次鏡１０８に向かって反射する。二次鏡１０８は、発散レーザービーム２０３ｃ’’を受光し、発散レーザービーム２０４ｃ’’を一次鏡１０６に向かって反射する。一次鏡１０６は発散レーザービーム２０４ｃ’’を受光し、平行レーザービーム２０５ｃ’’を目標（例えば標的）に向かって反射する。屈折再視準用光学ユニット１２０’’を伴う反射望遠鏡１００は、前述の測距の利用分野および／または前出の指定−ハイライト表示の利用分野を実施するために使用可能である。
【００１５】
図２Ｅにおいては、この例では屈折（または反射）光学機械レンズ１３２ａとガスセル１３２ｂを含む光学ユニット１２０’’’に向かってレーザー１１８が平行レーザービーム２０１ｃ’’’を発出している反射望遠鏡が示されている。作動中、光学ユニット１２０’’’そして詳細には屈折（または反射）光学機械レンズ１３２ａは、レーザー１１８が発出した平行レーザービーム２０１ｃ’’’を受光し、ガスセル１３２ｂの内部に位置設定された中間画像１３４を形成する集束レーザービーム２０２ｃ’’’を出力する。ガスセル１３２ｂは、集束レーザービーム２０２ｃ’’’が空気中で中間画像１３４を形成して、空気をプラズマへと分解させた場合に発生する可能性のある、視界を制限し潜在的に結像機能を損うと思われる空気のイオン化を防ぐ気体を収納している。ガスセル１３２ｂは、発散レーザービーム２０３ｃ’’’をビームスプリッタ１１０に向かって導く。ビームスプリッタ１１０は、発散レーザービーム２０３ｃ’’’を受光し、発散レーザービーム２０４ｃ’’’を二次鏡１０８に向かって反射する。二次鏡１０８は、発散レーザービーム２０４ｃ’’’を受光し、発散レーザービーム２０５ｃ’’’を一次鏡１０６に向かって反射する。一次鏡１０６は発散レーザービーム２０５ｃ’’’を受光し、平行レーザービーム２０６ｃ’’’を目標（例えば標的）に向かって反射する。屈折再視準用光学ユニット１２０’’’を伴う反射望遠鏡１００は、前述の測距の利用分野および／または前出の指定−ハイライト表示の利用分野を実施するために使用可能である。
【００１６】
再び図２Ａ〜２Ｂを参照すると、反射望遠鏡１００内へのレーザー１１８の挿入は、中間画像２０６ａおよび２０６ｂの前にビームスプリッタ１１０（例えばダイクロイックビームスプリッタ１１０）を設置することによって達成可能である。ビームスプリッタ１１０は、二次ビーム２０２ａおよび２０２ｂと出力ビーム２０５ａおよび２０５ｂの間の部域内に挿入されることによって、問題のあるレーザーフルエンスレベルを劇的に削減し、このときこれによってビームスプリッタ１１０上に設置できるコーティングのタイプに対する制約が削減される。ビームスプリッタ１１０は、収束ビームと相互作用する傾動プレートが非点収差およびコマ収差を作り出すことから、全く傾動の無い状態で示されている。しかしながら、レーザービーム２０１’、２０１ｃ’’および２０１ｃ’’’のクリアランスを得るために、ビームスプリッタ１１０は、結像性能を有意な影響を及ぼすことなく僅かに数度だけ傾動させることができると思われる。ビームスプリッタ１１０は、光ビーム２０３ａおよび２０３ｂに付随する可視光および赤外線などのその他の波長域を透過させる一方で、特定の波長を有するレーザービーム２０２’、２０２ｃ’’および２０２ｃ’’’を反射する。ビームスプリッタ１１０上のレーザーフットプリントは広く、１つまたは複数のレーザー波長を透過させる代りに反射することから、コーティングは、より容易に製造可能で、遭遇するレーザーフルエンスレベルは著しく削減される可能性がある。
【００１７】
図２Ｆには、可動折畳み鏡１１６が非バイパスモードに位置づけされた場合に互いに重ね合わされている、それぞれ超狭視野２００ａおよび中視野２００ｂの両方についてのビーム２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ、２０５ａ、および２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂ（明確さを期してこの図面ではビーム２０１ａ、２０５ａ、２０１ｂおよび２０５ｂのみが標識されているが、これらのビーム全てを見るためには図２Ａおよび２Ｂを参照のこと）ならびにレーザービーム２０１ｃ’、２０２ｃ’、２０３ｃ’、２０４ｃ’、２０５ｃ’または２０１ｃ’’、２０２ｃ’’、２０３ｃ’’、２０４ｃ’’、２０５ｃ’’または２０１ｃ’’’、２０２ｃ’’’、２０３ｃ’’’、２０４ｃ’’’、２０５ｃ’’’、２０６ｃ’’’（明確さを期して、この図面ではレーザービーム２０１ｃ’、２０１ｃ’’、２０１ｃ’’’、２０５ｃ’、２０５ｃ’’および２０６ｃ’’’のみが標識されているが、これらのレーザービームを全て見るためには図２Ｃ−２Ｅを参照のこと）を示す反射望遠鏡１００の線図がある。所望の場合には、１つの多重視野結像装置１２４を使用し、１つの目標を結像する目的で別個にビーム２０５ａまたは２０５ｂを分析するために狭視野モードかまたは広視野モードのいずれかで作動するようにこれを制御することができる。しかしながら、変形実施形態においては、２つの別個の結像装置１２４を用いて、ビーム２０５ａおよび２０５ｂを同時に分析して、その目標の２つの画像を形成することができる。図２Ｇは、ビーム２０１ａおよび２０１ｂそしてレーザービーム２０４ｃ’、２０４ｃ’’または２０５ｃ’’が一次鏡１０６上に作るサイズを示している。一実施形態において、一次鏡１０６は、収差の観点から見て最適な形状である競馬場様の「楕円」形状を有する。あるいは、一次鏡１０６は、円形または矩形の形状を有することができる。
【００１８】
図３Ａ〜３Ｃを参照すると、本発明に係る超狭視野３００ａ（図３Ａ）または広視野３００ｂ（図３Ｂ）に対応するバイパスモードに可動折畳み鏡１１６が位置づけられている反射望遠鏡１００の線図がある。この特定のセットアップにおいては、レーザー１１８が一次鏡１０６により視準されないと考えられることから、可動折畳み鏡１１６がバイパスモードにある場合、レーザー１１８は使用されないと思われる。図３Ａでは、入射ビーム３０１ａが狭視野３００ａと結びつけられている、目標（図示せず）からの入射ビーム３０１ａ（光ビーム３０１ａ）を受光している状態の反射望遠鏡１００が示されている。ビーム３０１ａは、ビーム３０２ａを射出瞳１２２に導く可動折畳み鏡１１６によって受光される。射出瞳１２２に結合された１つまたは複数の多重視野結像装置１２４は、ビーム３０２ａを分析し目標を結像することができるように、狭視野モードで作動するように設定されている。図３Ｂでは、入射ビーム３０１ｂが広視野３００ｂと結びつけられている、目標（図示せず）からの入射ビーム３０１ｂ（光ビーム３０１ｂ）を受光している状態の反射望遠鏡１００が示されている。ビーム３０１ｂは、ビーム３０２ｂを射出瞳１２２に導く折畳み鏡１１６によって受光される。射出瞳１２２に結合された１つまたは複数の多重視野結像装置１２４は、ビーム３０２ｂを分析し目標を結像することができるように、広視野モードで作動するように設定されている。
【００１９】
図３Ｃには、可動折畳み鏡１１６がバイパスモードに位置づけされた場合に互いに重ね合わされている、それぞれ狭視野３００ａおよび広視野３００ｂの両方についてのビーム３０１ａ、３０２ａ、３０１ｂおよび３０２ｂを示す反射望遠鏡１００の線図がある。所望の場合には、１つの多重視野結像装置１２４を使用し、目標を結像させる目的で別個にビーム３０２ａまたは３０２ｂを分析するために狭視野モードかまたは広視野モードのいずれかで作動するようにこれを制御することができる。しかしながら、変形実施形態においては、２つの別個の結像装置１２４を用いて、ビーム３０２ａおよび３０２ｂを同時に分析して、目標を結像させることもできる。実際、本明細書中で論述された反射望遠鏡１００は、４つの異なる視野すなわち超狭視野ＦＯＶ２００ａおよび中視野ＦＯＶ２００ｂ（図２Ａ〜２Ｂ）および狭視野ＦＯＶ３００ａおよび広視野ＦＯＶ３００ｂ（図３Ａ〜３Ｂ）を有する。こうして、所望の場合には、２視野の赤外線結像装置１２４を用いることにより４つの「夜間」視野を得ることができる。そして４つの「昼間」視野を得るためには、２視野可視カメラ１２４を使用することができると考えられる。これらの結像装置１２４は両方共、２視野赤外線結像装置１２４および２視野可視カメラ１２４が受光する前に可視画像から赤外線画像を分割するべく射出瞳１２２の後にビームスプリッタ（図示せず）を設置することにより、同時に実施することも可能であると考えられる。
【００２０】
再び図１を参照すると、鏡１０６、１０８、１１２および１１４の各々の軸が示されている。短破線１７０、１７２、１７４および１７６は、それぞれ鏡１０６、１０８、１１２および１１４の表面の仮想曲率延長を示す。長破線１７８、１８０、１８２および１８４は、それぞれ鏡１０６、１０８、１１２および１１４の軸を表わす。好ましい実施形態において、軸１８２は同軸ではない。この非同軸性は、鏡１０６、１０８、１１２および１１４の最適化された屈折力分布および設置と合わせて、画像の明瞭化を提供し、最適な画質を達成する。しかしながら、一次鏡１０６および二次鏡１０８は特に、具体的な設計要件に応じて同軸であってよく、それでも本発明の範囲内に入る。また、四次鏡１１４は、本発明の変形実施形態において、鏡１０６および１０８の反射軸（三次鏡１１２を通して反射される）と同軸にすることができる。
【００２１】
反射望遠鏡１００は、鏡１０６、１０８、１１２、１１４および１１６の曲率半径の比率およびそれらの相対的場所によって決定される倍率を有する。例示的な４倍の反射望遠鏡１００についての詳細が、表１〜５に関連して以下で提供されており、ここで鏡１０６、１０８、１１２、１１４および１１６の形状はそれぞれ凹面、凸面、平面、凹面および平面である。表１は、反射望遠鏡１００の４：１の画像縮小実施形態についての表面仕様データを提示している。表１において、「偏心」（Ｄ（ｊ））は、反射望遠鏡１００の表面を定義するために用いられる新しい座標系（移動および／または回転）を定義している。偏心に続く表面は、新しい座標系の局所的機械軸（ｚ軸）上に心合せされる。そしてこの新しい機械軸は、別の偏心により変更されるまで使用され続ける。移動および傾動が所与の表面に適用される順序は、異なる新しい座標系を生成する異なる偏心タイプを使用することにより特定される。
【００２２】
表１において、全ての寸法は、ミリメートル単位で示されている。そして正の曲率半径は、曲率中心が右にあることを意味し、負の曲率半径は、曲率中心が左にあることを意味している。さらに、厚みは、隣接する表面までの軸方向距離を表わしている。最後に表１において、Ａ（ｉ）は、以下の等式により定義される非球面鏡ｉを表わしている。
【数１】
【００２３】
なおここで、基本曲率（ＣＵＲＶ）および非球面定数Ｋ、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは表２に示されている。
【００２４】
表３では、開口直径はＣ−１、Ｃ−２、Ｃ−３、Ｃ−４、Ｃ−５、Ｃ−６およびＣ−７として記されており、直径、偏心系および回転の観点からみた開口データも示されている。表４には、偏心系のデータが示されており、ここで傾動構成は、標準的なデカルト座標系の用語にしたがうように角度アルファ、ベータおよびガンマ（度）により定義されている。トレイリングコード（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｃｏｄｅ）ＲＥＴＵは、偏心に先行する座標系への復帰を意味し、ＢＥＮＤは、問題の表面の傾動に等しい量だけ反射に後続して座標系を傾動させることを意味する。最後に、表５は、位置２における大きな入射瞳１０２（小さい視野）から小さい入射瞳１０４（より大きい視野）までの、そして位置３におけるレーザーパラメータの挿入を伴う直径の変化を記している。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【００２５】
図４を参照すると、図１に示されている反射望遠鏡１００を使用して本発明の一実施形態にしたがって目標（例えば標的）を測距するための方法４００の基本的ステップを示す流れ図がある。ステップ４０２において、反射望遠鏡１００が提供される。ステップ４０４では、反射望遠鏡１００は、第１の光ビーム２０１ａ、第２の光ビーム２０１ｂ、第３の光ビーム３０１ａまたは第４の光ビーム３０１ｂの１つを受光し、これは次に分析されて目標（例えば標的）を結像する。ステップ４０６では、必要な場合に非バイパスモードへと可動折畳み鏡１１６を移動させるような形で、反射望遠鏡１００が構成される（図２Ａ−２Ｆ参照）。ステップ４０８では、反射望遠鏡１００は、レーザー１１８が目標（例えば標的）にレーザービーム２０５ｃ’、２０５ｃ’’または２０６’’’を導くことができるような形で位置づけされる。ステップ４１０では、レーザーそして詳細にはその中に位置設定された検出器は、目標（例えば標的）から反射されたレーザービームの少なくとも一部分を受光する。ステップ４１２では、処理ユニット（図示せず）を用いてレーザービームがレーザー１１８から目標（例えば標的）までそしてレーザー１１８に戻るまでの往復行程を走行するのに必要な時間が測定され、ここで、測定された時間は、反射望遠鏡１００から目標（例えば標的）までの距離を表わしている。ステップ４１４（任意）では、レーザー１１８は、発出したレーザービーム２０５ｃ’、２０５ｃ’’または２０６’’’の波長を変更するように構成されている。ステップ４１６（任意）では、レーザー１１８は、変更された波長をもつレーザービームを目標（例えば標的）に導いて、目標（例えば標的）を指定しハイライト表示し、こうしてアセット（例えばレーザー誘導型兵器）が指定−ハイライト表示された目標（例えば標的）を認識できるようにしている。
【００２６】
図２Ｃ〜２Ｅに示された反射望遠鏡１００では、目標（例えば標的）が反射したレーザービームがステップ４１０中でひとたび受光された場合、反射されたレーザービームは光ビーム２０３ａおよび２０３ｂの結像チャンネルの下にクリアランスを得ることができ、再視準された後にレーザー１１８にある検出器により受光される、ということがわかる。１つのケースでは、反射されたレーザービームは、ダイヤモンド旋削された凸面鏡１２０’によって再視準され得、この鏡は同様に、傾動され偏心されて、図２Ｃに示されているような光ビーム２０３ａおよび２０３ｂの結像経路からのクリアランスを提供してよい。あるいは、反射されたレーザービームを、図２Ｄに示されている傾動ウェッジプレート１３０ａ（非点収差およびコマ収差を補償するために使用される）および屈折アクロマートダブレット１３０ｂ（２つの近赤外線波長での視準に使用される）を含む屈折再視準用光学ユニット１２０’’により再視準できると考えられる。あるいは、レーザー経路のための再結像用望遠鏡を効果的に作り出す図２Ｅに示された屈折（または反射）光学機械レンズ１３２ａおよびガスセル１３２ｂを含む光学ユニット１２０’’’を使用することによって、反射されたレーザービームを再視準できると考えられる。
【００２７】
図５を参照すると、図１に示されている反射望遠鏡１００を使用して本発明の一実施形態にしたがって目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示するための方法５００の基本的ステップを示す流れ図がある。ステップ５０２において、反射望遠鏡１００が提供される。ステップ５０４では、反射望遠鏡１００は、第１の光ビーム２０１ａ、第２の光ビーム２０１ｂ、第３の光ビーム３０１ａまたは第４の光ビーム３０１ｂの１つを受光し、これは次に分析されて目標（例えば標的）を結像する。ステップ５０６では、必要な場合に、非バイパスモードへと可動折畳み鏡１１６を移動させるような形で、反射望遠鏡１００が構成される（図２Ａ−２Ｆ参照）。ステップ５０８では、反射望遠鏡１００は、レーザー１１８が目標（例えば標的）にレーザービーム２０５ｃ’、２０５ｃ’’または２０６’’’を導き、目標（例えば標的）を指定しハイライト表示し、こうしてアセット（例えばレーザー誘導型兵器）が指定−ハイライト表示された目標（例えば標的）を認識できるような形で位置づけされる。
【００２８】
レーザー測距方法４００およびレーザー指定方法５００の上述の機能性は、反射望遠鏡１００に対するレーザー１１８の付加によって可能になっている。これらの機能性について以下でさらに詳細に記述する：
・ レーザー測距方法４００は、オペレータが標的または関心を引きつけられるその他の目標を発見できるように、反射望遠鏡１００を夜間（赤外線）または昼間（可視）のどちらでも作動できるために望ましい。このとき、オペレータは、この目標にレーザー１１８を放射することができる。レーザービームは反射望遠鏡１００外を走行し、標的から反射または散乱され、エネルギーの小さな部分が次に反射望遠鏡１００に戻り、レーザーユニット１１８内の検出器上へ結像する。レーザービームが、レーザー−標的−レーザーの往復行程を走行するのに必要とされる時間を測定することで、標的までの射程（または距離）を容易に計算することができる。標的までの射程を知ることで、オペレータは、標的の脅威を特徴づけし、交戦の筋書きを決定し、レーザー誘導型兵器システムのための標的パラメータを設定することができる。
【００２９】
・ レーザー指定方法５００は、オペレータが標的または関心を引きつけられるその他の目標を発見できるように、反射望遠鏡１００が夜間（赤外線）または昼間（可視）のどちらでも作動できるために望ましい。このとき、オペレータは、視野内のその他のアセット（例えばレーザー誘導型兵器）のための目標を識別するため、この目標にレーザー１１８を放射することができる。所望される場合、オペレータは、標的にレーザービームの閃光をあてることにより、選択された標的をハイライト表示または標示することができる。レーザービームの指定波長に応答するアセット（例えば局在化したアセット）は、このとき、標的から反射または散乱させられた光を結像させ、同じ標的を認識することができる。アセットの１つの具体例は、レーザー誘導型兵器である。例えば、無力化（ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）のために標的を選択する場合には、オペレータはその標的にレーザービームを放射することで標的をハイライト表示することができる。レーザー誘導型兵器の結像システムは、標的からの反射光または散乱光と結びつけられた波長に応答する。レーザー誘導型兵器システムはこのとき、兵器を直接標的まで誘導できるように、セントロイドアルゴリズムを用いて、そのセンサーの視野の中心に標的を置くことができる。１つまたは複数のレーザー誘導型兵器は、オペレータと同じ場所に配置するか、またはその他のアセットにより遠隔放出させることができる。
【００３０】
・ レーザー測距方法４００は、両方の方法が典型的に、眼の安全性の問題のためわずかに異なる波長に設定されたレーザー１１８を用いて実施される場合、レーザー指定方法５００を含むことができる。例えば、レーザー測距方法４００は、オペレータおよび視野内のその他の味方のアセットを防御するため眼に安全な波長で実施されると考えられる。これとは対照的に、レーザー指定方法５００は、多くの場合、レーザー誘導型兵器システムを良好に作動させためにはるかに多くのエネルギーを要し、典型的には眼に安全な波長を使用しない。したがって、無色化（ａｃｈｒｏｍａｔｉｚｅ）が可能であり、または多重波長で作動できる反射望遠鏡１００は著しい利点をもつ。その上、全反射光学素子を伴う反射望遠鏡１００はいかなる色収差も導入しないと考えられる。実装上の問題から反射望遠鏡１００が図２Ｄに示されている光学部品１２０’’のような屈折解決法を使用する場合には、導入される色収差を補正するために２倍以上の倍率のレンズ群が必要となるかもしれない。
【００３１】
反射望遠鏡１００内へのビームスプリッタ１１０（例えばダイクロイックビームスプリッタ１１０）の挿入は、夜間および昼間結像システム１２４と同時に、開放レーザー受光器／指定器の使用を可能にする。一実施形態では、ビームスプリッタ１１０は、１つまたは複数のレーザー波長（典型的には近赤外１〜２マイクロメートル）を反射し、光ビーム２０３ａおよび２０３ｂの結像用波長を透過させる材料でコーティングされている（図２Ａ−２Ｂを参照のこと）。昼間可視ＣＣＤカメラ１２４と夜間中波および長波赤外線結像装置１２４の両方が使用される場合には、ビームスプリッタの基板のために無色透明の硫化亜鉛（Ｃｌｅａｒｔｒａｎ）またはフッ化カルシウムのような材料を使用することができ、ビームスプリッタ１１０をコーティングするために例示的多層ノッチコーティング（ｎｏｔｃｈ ｃｏａｔｉｎｇ）を適用することができる。ビームスプリッタ１１０は同様に、一次鏡１０６から出て二次鏡１０８に衝突する光ビーム２０２ａおよび２０２ｂのためのビームにクリアランスを与えながら可能なかぎり二次鏡１０８に近いところに設置されなくてはならない。レーザービーム２０２ｃ’、２０２ｃ’’および２０３ｃ’’’が、二次鏡１０８を出た結像用光ビーム２０３ａおよび２０３ｂの下で反射できるようにするためにオフセットされた望遠鏡の開口の平面内でビームスプリッタ１１０をわずかに傾動させる必要があるかもしれない。ひとたびクリアランスが達成されたならば、上述の光学ユニット１２０’、１２０’’および１２０’’’のいずれかを用いてレーザー光を再視準することができる（図２Ｃ〜２Ｅを参照のこと）。
【００３２】
図６を参照すると、本発明の別の実施形態に係る反射望遠鏡１００’がある。この反射望遠鏡１００’は、可動折畳み鏡１１６を有していないという点を除き、図１に示された反射望遠鏡１００と類似している。図示した通り、反射望遠鏡１００’は、第１の（大きい）入射瞳１０２、第２の（小さい）入射瞳１０４、一次鏡１０６、二次鏡１０８、ビームスプリッタ１１０（例えばダイクロイックビームスプリッタ１１０）、三次鏡１１２、四次鏡１１４、レーザー１１８、１つ以上の光学部品１２０（レーザー１１８に結びつけられたもの）および射出瞳１２２を含む。所望の場合、反射望遠鏡１００’を、電気光学ジンバルアセンブリ１０１’の内部に実装することができる。反射望遠鏡１００’は１つ以上の多重視野結像装置１２４とインタフェース接続され、これらの結像装置は射出瞳１２２に結合されている。反射望遠鏡１００’を用いて、目標（例えば標的）を測距しかつ／または目標（例えば標的）を指定−ハイライト表示することができる。
【００３３】
以上のことから、当業者であれば、反射望遠鏡１００および１００’は、目標（例えば標的）の測距または目標（例えば標的）の指定−ハイライト表示などの異なる利用分野で性能を発揮できるという点において、望ましいものであることを直ちに認識できる。以上では本発明のいくつかの異なる実施形態を記述してきたが、特に以上の教示に照らして当業者により修正を加えられてもよいことから、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではないということを理解すべきである。これを例証する目的で、以下では、多重視野反射望遠鏡内にレーザー経路を挿入することが考えられる異なる方法の一部をさらに例証するための複数の追加の変形形態について論述する。まず第１に、ビームスプリッタの使用を削除し、レーザーを、反射望遠鏡全体を通して伝送させることができるが、これは中間画像における空気の絶縁破壊とプラズマ発生をひき起こすと考えられる。空気を除去しレーザービームによるプラズマ発生を防止するために中間画像の近くにガスセルを挿入しても、結像チャンネル内での伝送の不明瞭化、収差および損失が結果としてもたらされることから、この問題に対処することはできないと思われる。第２にビームスプリッタを使用せずに、その代りに折畳み鏡内にレーザーチャンネルを通すための中央孔を開けることができるが、これは、結像チャンネルの視野の中心に大きな不明瞭化を作り出すと考えられる。さらに、結像チャンネルとレーザーの照準を同時に合わせなければならないと考えられ、したがってレーザーのための角度オフセットの使用は不可能と思われる。
【００３４】
以下に記すのは、本発明の実施形態に係る反射望遠鏡１００および１００’のいくつかの追加の特徴、利点および使用である：
・ 全反射（または反射光学）型反射望遠鏡１００および１００’は、レンズを通した場合に存在するような反射表面からの分散が一切ないことから色収差を回避する。そのため、反射望遠鏡１００および１００’では、赤外線から紫外線までの広範囲の電磁放射を幾何光学限界内で同一の形で拡大することができる。
【００３５】
・ 入射瞳１０２および１０４は、入射ビーム２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａおよび３０１ｂに沿ってどこに配置されてもよく、その一方または両方を一次鏡１０６に配置して、射出瞳１２２が確実に同一平面内にくるようにしてよい。
【００３６】
・ 無限焦点の全反射（反射光学）型反射望遠鏡１００および１００’は、収差を最小限におさえかつ高い波面品質で全範囲のカバレッジを提供しながら、多大な拡大能を提供する。
【００３７】
・ 反射望遠鏡１００および１００’は、非球面鏡１０６、１０８、１１２および１１４を備えることができる。また、バイパス鏡１１６が使用される場合、それは平面鏡である。
【００３８】
・ 反射望遠鏡１００および１００’は、有利にも電気光学ジンバルアセンブリ１０１および１０１’内に実装するのに適したボール状の形態を有する（図１および６）。このようなアセンブリーにおいては、反射望遠鏡１００および１００’は、大気中および大気圏外空間での利用分野に充分適していると考えられる。
【００３９】
・ 多重視野結像装置１２４は、２つ、３つまたはそれ以上の視野を分析することができる。例えば、本発明において幾分かの小さい修正を加えた上で使用可能な市販の多重視野結像装置１２４が、Ｏｒｅｇｏｎ Ｃａｍｅｒａ ＳｙｓｔｅｍｓによりＳＣ５５００という商標名で販売されている。
【００４０】
・ 反射望遠鏡１００は同様に、以下の利点をも有している：
・ 結像経路内の屈折構成要素を最小限におさえる。
【００４１】
・ レーザー光はビームスプリッタコーティングを通して透過するのではなく反射される。
【００４２】
・ レーザーフットプリントはビームスプリッタ１１０上で大きく、そのためレーザーフルエンスおよび損傷閾値が削減される。
【００４３】
・ レーザー経路のために屈折型または反射型のいずれかの再視準用レンズを使用することができる。
【００４４】
・ 非再結像オプションはレーザービームの画像を生成せず、そのため、レーザー経路内にガスセルを設置する必要がない（図２Ｃ〜２Ｄを参照）、
・ 再結像オプションは、小さい中間画像を作り出すが、結像用ビームではなくレーザー波長のみを通過する超小型ガスセルしか必要としない（図２Ｅを参照のこと）。
【００４５】
・ 反射型再視準用レンズは色収差を導入せず、したがって、同じ設計で任意のレーザー波長を使用すること、あるいは多重レーザーを使用することができる。
【００４６】
本発明の多数の実施形態が添付図面で示され以上の詳細な説明において記述されてきたが、本発明は開示された実施形態に限定されず、以下のクレームにより規定され定義されている通りの本発明の精神から逸脱することなく、数多くの再構成、修正および置換を加えることのできるものである、ということを理解すべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
− 第１の入射瞳（１０２）と；
− 第２の入射瞳（１０４）と；
− それぞれ前記第１の入射瞳と前記第２の入射瞳を通過した第１の光ビーム（２０１ａ）と第２の光ビーム（２０１ｂ）を受光し反射する一次鏡（１０６）と；
− 前記一次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡（１０８）と；
− 前記二次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタ（１１０）と；
− 前記ビームスプリッタを通過した前記第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡（１１２）と；
− 射出瞳（１２２）と；
− 前記三次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し、前記射出瞳に前記第１および第２の光ビームを反射する四次鏡（１１４）と；
− 少なくとも１つの光学部品（１２０、１２０’、１２０’’、１２０’’’）により受光され、次に前記ビームスプリッタにより受光されそこから前記第２の鏡に向かって反射されるレーザービーム（２０１ｃ’、２０１ｃ’’、２０１’’’）を発出するレーザー（１１８）であって、前記第２の鏡が前記レーザービームを受光しそれを前記一次鏡に向かって反射し、前記一次鏡が前記レーザービームを受光し反射し視準する、レーザー（１１８）と；
− 前記レーザーが使用されている非バイパスモードから前記レーザーが使用されていないバイパスモードまで移動させることのできる可動折畳み鏡（１１６）であって、前記バイパスモードにある場合に第３の光ビーム（３０１ａ）と第４の光ビーム（３０１ｂ）を受光し、前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームが、前記射出瞳に向かって前記一次鏡、前記二次鏡、前記三次鏡および前記四次鏡により反射される代りに、前記射出瞳に向かって前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームを直接反射する、可動折畳み鏡（１１６）と；
を含むことを特徴とする反射望遠鏡（１００）。
【請求項２】
前記可動折畳み鏡が非バイパスモードに位置づけされている場合に前記射出瞳において前記第１の光ビームまたは前記第２の光ビームのいずれかを分析するための多重視野結像装置（１２４）をさらに含み、ここで前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームが前記射出瞳に向かって反射されないことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項３】
前記可動折畳み鏡がバイパスモードに位置づけされている場合に前記射出瞳において前記第３の光ビームまたは前記第４の光ビームのいずれかを分析するための多重視野結像装置（１２４）をさらに含み、ここで前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームが前記射出瞳に向かって反射されないことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光学部品が反射凸面鏡（１２０’）を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項５】
前記少なくとも１つの光学部品が、傾動ウェッジプレート（１３０ａ）と再視準用屈折アクロマートダブレット（１３０ｂ）とを含む屈折再視準用光学機械レンズユニット（１２０’’）を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項６】
前記少なくとも１つの光学部品（１２０’’’）が、ガスセル（１３２ｂ）および再視準用光学機械レンズ（１３２ｂ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項７】
反射望遠鏡（１００）を使用するための方法（４００）において、
−・ 第１の入射瞳（１０２）と；
・ 第２の入射瞳（１０４）と；
・ それぞれ前記第１の入射瞳と前記第２の入射瞳を通過した第１の光ビーム（２０１ａ）と第２の光ビーム（２０１ｂ）を受光し反射する一次鏡（１０６）と；
・ 前記一次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡（１０８）と；
・ 前記二次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタ（１１０）と；
・ 前記ビームスプリッタを通過した前記第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡（１１２）と；
・ 射出瞳（１２２）と；
・ 前記三次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し、前記射出瞳に前記第１および第２の光ビームを反射する四次鏡（１１４）と；
・ 少なくとも１つの光学部品（１２０、１２０’、１２０’’、１２０’’’）により受光され、次に前記ビームスプリッタにより受光されそこから前記第２の鏡に向かって反射されるレーザービーム（２０１ｃ’、２０１ｃ’’、２０１’’’）を発出するレーザー（１１８）であって、前記第２の鏡が前記レーザービームを受光しそれを前記一次鏡に向かって反射し、前記一次鏡が前記レーザービームを受光し反射し視準する、レーザー（１１８）と；
・ 前記レーザーが使用されている非バイパスモードから前記レーザーが使用されていないバイパスモードまで移動させることのできる可動折畳み鏡（１１６）であって、前記バイパスモードにある場合に第３の光ビーム（３０１ａ）と第４の光ビーム（３０１ｂ）を受光し、前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームが、前記射出瞳に向かって前記一次鏡、前記二次鏡、前記三次鏡および前記四次鏡により反射される代りに、前記射出瞳に向かって前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームを直接反射する、可動折畳み鏡（１１６）と；
を含む反射望遠鏡を提供するステップ（４０２）と；
− 前記第１の光ビーム、前記第２の光ビーム、前記第３の光ビームまたは前記第４の光ビームのうち少なくとも１つを分析して目標を発見するステップ（４０４）と；
− 必要な場合、前記可動折畳み鏡を前記非バイパスモードへと移動させるステップ（４０６）と；
− 前記レーザーを操作して前記レーザービームを前記目標に導くステップ（４０８）と；
− 前記レーザー内の検出器において前記目標から反射された前記レーザービームの少なくとも一部分を受光するステップ（４１０）と；
− 前記レーザービームが前記レーザーから前記目標までおよび前記レーザーに戻るまでの往復行程を走行するのに必要な時間を測定するステップ（４１２）であって、前記測定された時間が、前記反射望遠鏡から前記目標までの距離を表わすステップと；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
− 前記レーザーから発出される前記レーザービームの波長を変更するステップ（４１４）と；
− 前記レーザーを操作して、前記変更した波長をもつ前記レーザービームを前記目標に導いて前記目標をハイライト表示し、このハイライト表示された目標をアセットが認識できるようにするステップ（４１６）と；
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記アセットがレーザー誘導型兵器であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
− 第１の入射瞳（１０２）と；
− 第２の入射瞳（１０４）と；
− それぞれ前記第１の入射瞳と前記第２の入射瞳を通過した第１の光ビーム（２０１ａ）と第２の光ビーム（２０１ｂ）を受光し反射する一次鏡（１０６）と；
− 前記一次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡（１０８）と；
− 前記二次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタ（１１０）と；
− 前記ビームスプリッタを通過した前記第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡（１１２）と；
− 射出瞳（１２２）と；
− 前記三次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し、前記射出瞳に前記第１および第２の光ビームを反射する四次鏡（１１４）と；
− 少なくとも１つの光学部品（１２０、１２０’、１２０’’、１２０’’’）により受光され、次に前記ビームスプリッタにより受光されそこから前記第２の鏡に向かって反射されるレーザービーム（２０１ｃ’、２０１ｃ’’、２０１’’’）を発出するレーザー（１１８）であって、前記第２の鏡が前記レーザービームを受光しそれを前記一次鏡に向かって反射し、前記一次鏡が前記レーザービームを受光し反射し視準する、レーザー（１１８）と；
を含むことを特徴とする反射望遠鏡（１０１’）。
【請求項１】
− 第１の入射瞳（１０２）と；
− 第２の入射瞳（１０４）と；
− それぞれ前記第１の入射瞳と前記第２の入射瞳を通過した第１の光ビーム（２０１ａ）と第２の光ビーム（２０１ｂ）を受光し反射する一次鏡（１０６）と；
− 前記一次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡（１０８）と；
− 前記二次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタ（１１０）と；
− 前記ビームスプリッタを通過した前記第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡（１１２）と；
− 射出瞳（１２２）と；
− 前記三次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し、前記射出瞳に前記第１および第２の光ビームを反射する四次鏡（１１４）と；
− 少なくとも１つの光学部品（１２０、１２０’、１２０’’、１２０’’’）により受光され、次に前記ビームスプリッタにより受光されそこから前記第２の鏡に向かって反射されるレーザービーム（２０１ｃ’、２０１ｃ’’、２０１’’’）を発出するレーザー（１１８）であって、前記第２の鏡が前記レーザービームを受光しそれを前記一次鏡に向かって反射し、前記一次鏡が前記レーザービームを受光し反射し視準する、レーザー（１１８）と；
− 前記レーザーが使用されている非バイパスモードから前記レーザーが使用されていないバイパスモードまで移動させることのできる可動折畳み鏡（１１６）であって、前記バイパスモードにある場合に第３の光ビーム（３０１ａ）と第４の光ビーム（３０１ｂ）を受光し、前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームが、前記射出瞳に向かって前記一次鏡、前記二次鏡、前記三次鏡および前記四次鏡により反射される代りに、前記射出瞳に向かって前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームを直接反射する、可動折畳み鏡（１１６）と；
を含むことを特徴とする反射望遠鏡（１００）。
【請求項２】
前記可動折畳み鏡が非バイパスモードに位置づけされている場合に前記射出瞳において前記第１の光ビームまたは前記第２の光ビームのいずれかを分析するための多重視野結像装置（１２４）をさらに含み、ここで前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームが前記射出瞳に向かって反射されないことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項３】
前記可動折畳み鏡がバイパスモードに位置づけされている場合に前記射出瞳において前記第３の光ビームまたは前記第４の光ビームのいずれかを分析するための多重視野結像装置（１２４）をさらに含み、ここで前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームが前記射出瞳に向かって反射されないことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光学部品が反射凸面鏡（１２０’）を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項５】
前記少なくとも１つの光学部品が、傾動ウェッジプレート（１３０ａ）と再視準用屈折アクロマートダブレット（１３０ｂ）とを含む屈折再視準用光学機械レンズユニット（１２０’’）を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項６】
前記少なくとも１つの光学部品（１２０’’’）が、ガスセル（１３２ｂ）および再視準用光学機械レンズ（１３２ｂ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射望遠鏡。
【請求項７】
反射望遠鏡（１００）を使用するための方法（４００）において、
−・ 第１の入射瞳（１０２）と；
・ 第２の入射瞳（１０４）と；
・ それぞれ前記第１の入射瞳と前記第２の入射瞳を通過した第１の光ビーム（２０１ａ）と第２の光ビーム（２０１ｂ）を受光し反射する一次鏡（１０６）と；
・ 前記一次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡（１０８）と；
・ 前記二次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタ（１１０）と；
・ 前記ビームスプリッタを通過した前記第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡（１１２）と；
・ 射出瞳（１２２）と；
・ 前記三次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し、前記射出瞳に前記第１および第２の光ビームを反射する四次鏡（１１４）と；
・ 少なくとも１つの光学部品（１２０、１２０’、１２０’’、１２０’’’）により受光され、次に前記ビームスプリッタにより受光されそこから前記第２の鏡に向かって反射されるレーザービーム（２０１ｃ’、２０１ｃ’’、２０１’’’）を発出するレーザー（１１８）であって、前記第２の鏡が前記レーザービームを受光しそれを前記一次鏡に向かって反射し、前記一次鏡が前記レーザービームを受光し反射し視準する、レーザー（１１８）と；
・ 前記レーザーが使用されている非バイパスモードから前記レーザーが使用されていないバイパスモードまで移動させることのできる可動折畳み鏡（１１６）であって、前記バイパスモードにある場合に第３の光ビーム（３０１ａ）と第４の光ビーム（３０１ｂ）を受光し、前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームが、前記射出瞳に向かって前記一次鏡、前記二次鏡、前記三次鏡および前記四次鏡により反射される代りに、前記射出瞳に向かって前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームを直接反射する、可動折畳み鏡（１１６）と；
を含む反射望遠鏡を提供するステップ（４０２）と；
− 前記第１の光ビーム、前記第２の光ビーム、前記第３の光ビームまたは前記第４の光ビームのうち少なくとも１つを分析して目標を発見するステップ（４０４）と；
− 必要な場合、前記可動折畳み鏡を前記非バイパスモードへと移動させるステップ（４０６）と；
− 前記レーザーを操作して前記レーザービームを前記目標に導くステップ（４０８）と；
− 前記レーザー内の検出器において前記目標から反射された前記レーザービームの少なくとも一部分を受光するステップ（４１０）と；
− 前記レーザービームが前記レーザーから前記目標までおよび前記レーザーに戻るまでの往復行程を走行するのに必要な時間を測定するステップ（４１２）であって、前記測定された時間が、前記反射望遠鏡から前記目標までの距離を表わすステップと；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
− 前記レーザーから発出される前記レーザービームの波長を変更するステップ（４１４）と；
− 前記レーザーを操作して、前記変更した波長をもつ前記レーザービームを前記目標に導いて前記目標をハイライト表示し、このハイライト表示された目標をアセットが認識できるようにするステップ（４１６）と；
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記アセットがレーザー誘導型兵器であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
− 第１の入射瞳（１０２）と；
− 第２の入射瞳（１０４）と；
− それぞれ前記第１の入射瞳と前記第２の入射瞳を通過した第１の光ビーム（２０１ａ）と第２の光ビーム（２０１ｂ）を受光し反射する一次鏡（１０６）と；
− 前記一次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し反射する二次鏡（１０８）と；
− 前記二次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを通過させるビームスプリッタ（１１０）と；
− 前記ビームスプリッタを通過した前記第１および第２の光ビームを受光し反射する三次鏡（１１２）と；
− 射出瞳（１２２）と；
− 前記三次鏡から反射された前記第１および第２の光ビームを受光し、前記射出瞳に前記第１および第２の光ビームを反射する四次鏡（１１４）と；
− 少なくとも１つの光学部品（１２０、１２０’、１２０’’、１２０’’’）により受光され、次に前記ビームスプリッタにより受光されそこから前記第２の鏡に向かって反射されるレーザービーム（２０１ｃ’、２０１ｃ’’、２０１’’’）を発出するレーザー（１１８）であって、前記第２の鏡が前記レーザービームを受光しそれを前記一次鏡に向かって反射し、前記一次鏡が前記レーザービームを受光し反射し視準する、レーザー（１１８）と；
を含むことを特徴とする反射望遠鏡（１０１’）。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１１−５２９２０１（Ｐ２０１１−５２９２０１Ａ）
【公表日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２００２４（Ｐ２０１１−５２００２４）
【出願日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００４１１７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１１２６７
【国際公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（３９７０６８２７４）コーニング インコーポレイテッド (1,222)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００４１１７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１１２６７
【国際公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（３９７０６８２７４）コーニング インコーポレイテッド (1,222)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]