(57)【要約】【課題】飛翔体の撮像システムでは、各種センサーを光路上に配置できる光学系システムと、データや制御指令を送受信する通信システムを、機械的・光学的に簡素・小型な構成で実現することが求められる。【解決手段】光学系を通して入射した多波長画像は、ビームスプリッターによりＰ偏光とＳ偏光に所定の強度比あるいは異なる波長領域で分割され、分割された画像面のうち、一方の画像は焦点位置に配された主光軸に直行する反射ミラーにより反射されて再びビームスプリッターに入射して再び分割され、次の光学系に伝搬する複合光学システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ系や反射光学系を通して入射した多波長画像を複数の光学的センサーに分配する複合光学システムであって、
上記光学系より入射した多波長画像は、ビームスプリッターによりＰ偏光とＳ偏光に所定の強度比で分割、あるいは異なる波長領域に分割され、
分割された上記分割画像面のうち、一方の画像は焦点位置に配された主光軸に直行する反射ミラーにより反射されて再びビームスプリッターに入射してビームスプリッターの上記特性に応じて再び分割され、次の光学系に伝搬することを特徴とする
複合光学システム
【請求項２】
反射ミラーは、入射した多波長画像に対して強度あるいは波長領域で所定の透過反射率を持ったハーフミラーであることを特徴とする
請求項１に記載の複合光学システム
【請求項３】
反射ミラーの所定の部位にはスリットが形成されており、上記分割画像面のうちスリットを透過した画像情報を、上記全反射ミラーの裏面側に設置した光学的センサーに導入することを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載の複合光学システム
【請求項４】
ビームスプリッターにより分割されたそれぞれの分割画像に対して、個別にスリットを配置して、それぞれの分割画像から個別にスリット画像を得ることを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の複合光学システム
【請求項５】
レンズ系や反射光学系の光軸延長にはレーザー発振器及び受光センサーがさらに配されて、多波長画像の分配と同一光学系を介してレーザーを送受信することを特徴とする
請求項１乃至請求項４に記載の複合光学システム
【請求項６】
ビームスプリッターにより分割されたそれぞれの分割画像に対して光軸延長に配される光学的センサーが、可視光二次元イメージセンサー又は不可視光二次元イメージセンサーのいずれかであり、
スリット光の光軸延長に配される光学的センサーが、結像光学系を有するリニアイメージセンサー又は分光センサーのいずれかであることを特徴とする
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の複合光学システム
【請求項７】
ビームスプリッターに設置する反射ミラーの素材に異なる金属材料を用いることで反射ミラーの反射波長特性を調製することを特徴とする
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の複合光学システム
【請求項８】
ビームスプリッターに入射する画像に対して、色収差などを補正する光学系を用いてビームスプリッターにて発生する色収差を補正することを特徴とする
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の複合光学システム
【請求項９】
レンズ系や反射光学系を機械的あるいは光学的に微調整して、光の入射角度あるいは放出角度を微調整することを特徴とする
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の複合光学システム
【請求項１０】
光学特性を安定化させるために温度センサーと温度コントロール用の熱源をさらに備えていることを特徴とする
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の複合光学システム
【請求項１１】
請求項５乃至請求項１０のいずれかに記載の複合光学システムを搭載して上空又は宇宙空間で飛翔観測を行うテレスコープであって、ビームスプリッターを経た画像を少なくとも２種類以上の光学的観測情報としてデジタル情報化して記憶装置に保存して、保存した観測情報は、通信手段により地上の基地に情報転送することを特徴とする
複合光学システムを搭載したリモートテレスコープ
【請求項１２】
デジタル情報化、記憶装置への保存、及び保存情報の送信の情報処理操作は、地上の基地からレーザー通信あるいは電波通信により遠隔操作して行うことを特徴とする
請求項１１に記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープ
【請求項１３】
レーザー通信に用いる光として、可視光または不可視な赤外線光を用いて通信を行うリモートテレスコープであって、地上での光強度が人体器官に損傷を与えない程度に弱い光であることを特徴とする
請求項１１又は請求項１２のいずれかに記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープ
【請求項１４】
地上からの通信手段に用いる光源の特定の波長以外の光を遮断又は減衰させるフィルター又はシャッターを受光センサー手前に配することを特徴とする
請求項１１又は請求項１３のいずれかに記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープ
【請求項１５】
地上に設置した特定の波長の光源の位置を感知するセンサーを搭載し、地上からの通信に基づきその光源の近傍にレーザー通信光を放出できることを特徴とする
請求項１１又は請求項１４のいずれかに記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープ
【請求項１６】
搭載したコンピュータにより入射光の取り込み角度や装置温度などを自動制御させることを特徴とする
請求項１１乃至請求項１５のいずれかに記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープ
【請求項１７】
大気や宇宙環境での温度差により発生する観測画像の歪みを自動補正する空間光変調素子をさらに備えていることを特徴とする
請求項１１乃至請求項１６のいずれかに記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、入射した画像を複数の受像カメラに分配する複合光学システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  各種の画像センサー、光学センサーの著しい発展により、カメラ撮影された光学的画像情報をデジタル処理することで、民生分野のみならず科学分野でもより高度な情報分析が可能となっている。【０００３】  光学技術とデジタル技術の融合分野では、従前多くの場合ではデジタルカメラの如く撮像された画像データをそのまま記録・再生することに利用されてきたが、より分析的な光学機構を導入することで、入射される画像の特定波長の光だけを分離したうえでデジタルデータ化したり、画像を複数に分割したうえでデジタル技術を活用してそれぞれの光学的な分析を行い画像情報に付加したりすることが行われている。【０００４】  近年では、医療用等の接写分野だけでなく、環境分野や航空宇宙分野、防災分野などで航空機や人工衛星などの飛翔体からの広域観測分野において、可視光領域での画像のみならず、可視光線領域の画像情報に赤外線など不可視光領域でのセンシングデータや、分光スペクトルの二次元データをリンクして利用・分析する需要が高まっている。【０００５】  このため、望遠鏡などレンズ系や反射光学系を通して入射した多波長画像を、主には複数に分割して、それぞれの分割画像面を目的に応じた光学的分析及び画像センシングが複合されるものとなり光学系及びセンサー系の機構・装置が複雑化している。【０００６】  そうした飛翔体に搭載されて取得したセンシングデータは、記憶装置にデータ保存をするものの、膨大なデータ量保存及びリアルタイム観測性、さらには人工衛星など原則的に地上への帰還がない飛翔体からのデータ取得の需要から、蓄積データあるいはリアルタイム情報を受信基地に送信するデータ通信システムも備えなければならなくなっており、それら機構システムのコンパクト化が求められている。【０００７】  これに対して、光学的機構、例えばスリット−ミラー機構や、偏向ビームスプリッター等により、よりコンパクトな機構によって撮像画像を分割して複数の画像センシングを行う技術が知られている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【０００８】
【特許文献１】  特開２０００−３６７９３号公報
【特許文献２】  特開２０１２−９８０５０号公報
【０００９】  特許文献１の公知技術では、レンズ系から入射した光軸に対して斜めに横断するようにミラー（反射領域）が形成されて、該ミラーには光透過領域としてのスリット部が形成されて、ミラー反射系の延長光軸に二次元画像センサーが配され、スリット透過光軸の延長に分光センシング機器が配される構成となっている。
【００１０】  これにより、コンパクトな装置構成にて、ミラー反射系より獲得される二次元画像データと、スリット透過系より得られる分光データとをリンクさせることができるものとなっているが、二次元画像データには、スリット部の実像が黒く表示されてその部分についての画像が欠落するものとなっている。このため、スリット−ミラーの反射系の画像情報は、その後分割をして他のセンシングを行う場合も、全てスリット部のデータ欠落を伴わざるを得なかった。
【００１１】  一方、特許文献２の公知技術は、レーザー光を利用した通信システムとしてではあるが、偏向ビームスプリッター（プリズム型）である中心部リズムと補助プリズムとを接着して複数の光軸系に分割するものとなっている。
【００１２】  レーザー光受信のための光学系と、レーザー光発信のための光学系を同一としている点は注目されるものの、観測画像情報の分割センシングについての技術思想の開示はなく、レーザー送受信系以外に多波長画像の分割センシングのためには、さらに別の光学系機構を設けなければならないものとなっていた。
【００１３】  人工衛星からの大量のデータ送信については、電波を利用する場合には国際ルールに則って現実的に逼迫したなかで周波数帯の割当てを受けなければならず、さらにはそのデータ送信量も物理的に限界がある。
【００１４】  このため特許文献２に開示される光通信系と、望遠鏡などレンズ系や反射光学系を通して入射した多波長画像のセンシング系とを、簡素な構成により同時に実現する必要があるものの、特許文献１に開示される技術では、望遠鏡などレンズ系や反射光学系を通して入射した多波長画像が直ちにスリット−ミラー機構によりスリット部の画像を欠落されてしまうために、これらの公知技術等からは、コンパクトでかつ複数の画像センシングを行えて、さらにそれらの光通信をも複合化させることのできる複合光学システムを実現することはできなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】  観測衛星等の飛翔体の撮像システムは、目的に応じて複数の各種光学的センサーを分割光路上に配置できる光学系システムと、センシングデータや制御指令を送受信するための通信システムを、機械的・光学的な設備構成をできるだけ簡素・小型で、セッティングが容易にして実現することが求められているが、従来技術ではそれぞれのための専用光学系を構成するために複合化が困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  本願発明者は、上記の課題を克服すべく鋭意研究を行い、簡素な構成により画像情報を複雑に分配し、かつ同時にレーザー光通信の光学系を容易に付加することができる複合光学システムを発明するに至った。【００１７】  本願発明の中心的技術思想は、ビームスプリッタにより分割されるＰ偏光とＳ偏光の光軸延長のいずれかの焦点位置に配された反射ミラーにより反射されて再びビームスプリッターに入射して、さらに分割されるようにして、キュービック或いは長方体の形状となる１つのビームスプリッターの前後左右４面を光入反射に利用可能とするものである。【００１８】  すなわち、本願請求項１の発明は、レンズ系や反射光学系を通して入射した多波長画像を複数の光学的センサーに分配する複合光学システムであって、入射した多波長画像は、ビームスプリッターによりＰ偏光とＳ偏光に所定の強度比で分割、あるいは異なる波長領域に分割され、分割された上記分割画像面のうち、一方の画像は焦点位置に配された主光軸に直行する反射ミラーにより反射されて再びビームスプリッターに入射してビームスプリッターの上記特性に応じて再び分割され、次の光学系に伝搬することを特徴とする複合光学システムである。【００１９】  本願請求項２の発明は、反射ミラーは、入射した多波長画像に対して強度あるいは波長領域で所定の透過反射率を持ったハーフミラーであることを特徴とする請求項１に記載の複合光学システムである。【００２０】  請求項３の発明は、反射ミラーの所定の部位にはスリットが形成されており、上記分割画像面のうちスリットを透過した画像情報を、上記全反射ミラーの裏面側に設置した光学的センサーに導入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合光学システムである。【００２１】  請求項４の発明は、ビームスプリッターにより分割されたそれぞれの分割画像に対して、個別にスリットを配置して、それぞれの分割画像から個別にスリット画像を得ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の複合光学システムである。【００２２】  請求項５の発明は、レンズ系や反射光学系の光軸延長にはレーザー発振器及び受光センサーがさらに配されて、多波長画像の分配と同一光学系を介してレーザーを送受信することを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の複合光学システムである。【００２３】  請求項６の発明は、ビームスプリッターにより分割されたそれぞれの分割画像に対して光軸延長に配される光学的センサーが、可視光二次元イメージセンサー又は不可視光二次元イメージセンサーのいずれかであり、スリット光の光軸延長に配される光学的センサーが、結像光学系を有するリニアイメージセンサー又は分光センサーのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の複合光学システムである。【００２４】  請求項７の発明は、ビームスプリッターに設置する反射ミラーの素材に異なる金属材料を用いることで反射ミラーの反射波長特性を調製することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の複合光学システムである。【００２５】  請求項８の発明は、ビームスプリッターに入射する画像に対して、色収差などを補正する光学系を用いてビームスプリッターにて発���する色収差を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の複合光学システムである。【００２６】  請求項９の発明は、レンズ系や反射光学系を機械的あるいは光学的に微調整して、光の入射角度あるいは放出角度を微調整することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の複合光学システムである。【００２７】  請求項１０の発明は、光学特性を安定化させるために温度センサーと温度コントロール用の熱源をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の複合光学システムである。【００２８】  また、本願発明者は、上記の請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の複合光学システムは、非常にコンパクトな光学的構成を中心として実現が可能となるため、上空又は宇宙空間で飛翔観測を行うテレスコープへの適用が非常に好適であることも見出し、本願の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープを発明した。【００２９】  すなわち、本願請求項１１の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の複合光学システムを搭載して上空又は宇宙空間で飛翔観測を行うテレスコープであって、ビームスプリッターを経た画像を少なくとも２種類以上の光学的観測情報としてデジタル情報化して記憶装置に保存して、保存した観測情報は、通信手段により地上の基地に情報転送することを特徴とする複合光学システムを搭載したリモートテレスコープである。【００３０】  請求項１２の発明は、デジタル情報化、記憶装置への保存、及び保存情報の送信の情報処理操作は、地上の基地からレーザー通信あるいは電波通信により遠隔操作して行うことを特徴とする請求項１１に記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープである。【００３１】  請求項１３の発明は、レーザー通信に用いる光として、可視光または不可視な赤外線光を用いて通信を行うリモートテレスコープであって、地上での光強度が人体器官に損傷を与えない程度に弱い光であることを特徴とする請求項１１又は請求項１２のいずれかに記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープである。【００３２】  請求項１４の発明は、地上からの通信手段に用いる光源の特定の波長以外の光を遮断又は減衰させるフィルター又はシャッターを受光センサー手前に配することを特徴とする請求項１１又は請求項１３のいずれかに記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープである。【００３３】  請求項１５の発明は、地上に設置した特定の波長の光源の位置を感知するセンサーを搭載し、地上からの通信に基づきその光源の近傍にレーザー通信光を放出できることを特徴とする請求項１１又は請求項１４のいずれかに記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープである。【００３４】  請求項１６の発明は、搭載したコンピュータにより入射光の取り込み角度や装置温度などを自動制御させることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のいずれかに記載の複合光学システムを搭載したリモートテレスコープである。【００３５】  請求項１７の発明は、大気や宇宙環境での温度差により発生する観測画像の歪みを自動補正する空間光変調素子をさらに備えていることを特徴とする請求項１１乃至請求項１６のいずれかに記載の��合光学システムを搭載したリモートテレスコープである。
【発明の効果】
【００３６】  本願発明によれば、ビームスプリッターと反射ミラーを容易な構成で複合させることで１つのビームスプリッターによる画像光を多分割するとともに、反射ミラーに機能性を持たせることで特定波長の分離や、分光センシング等の複合光学分析システムを単純な光学系構成で実現することができる。【００３７】  また同時に、本願発明の光学系及び反射系は、同一の構成を利用してレーザー光通信等の送受信に使用することができるため、観測データを適宜遠隔受信基地に送信することができるため、複数の二次元系データとして、リアルタイム又は短時間間隔での取得される大量のセンシングデータを効率的に送信することができる。【００３８】  さらに、本願発明の上記の効果により、例えば小型人工衛星など空間的制約が著しい飛翔体では、観測機器構成の簡素化と小型化が可能となり、同時に大量データ通信を実現するための光通信系の機器も一体的に複合化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】  本願請求項１の発明の光学システムを示した図である。
【図２】  本願請求項３の発明の光学システムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】  図１により本願請求項１の発明を説明する。レンズ系や反射光学系を通して入射した多波長画像、例えば反射望遠鏡により入射した画像光は、まずビームスプリッターによりＰ偏光とＳ偏光に所定の強度比で分割、あるいは異なる波長領域に分割される。
【００４１】  このとき、ビームスプリッターに画像光の全光束が入射するものであれば、ビームスプリッター手前での光学系は任意の構成とすることが可能である。
【００４２】  ビームスプリッターは、光束を二つに分割する光学装置であって、入射した光束の一部は透過し（Ｐ偏光）、一部は反射する（Ｓ偏光）ものであり、プリズム材料の屈折率や接合面のコーティング等によって、強度を分割したり、波長領域等を偏光分割したりすることができる簡素な構成を持つ一般的な装置である。
【００４３】  本願では、ビームスプリッターの形状（例えばキューブ型、プレート型等）や材質、分光角度（通常は９０度）さらにプリズム接合面への機能性コーディングは任意の設計事項として特定あるいは限定するものではない。
【００４４】  本願では、ビームスプリッターを透過したＰ偏光、又は反射したＳ偏光の焦点位置に主光軸に直行した反射ミラーが配設されており、ミラーによって反射された光束は、ビームスプリッターの反射偏光面まで同じ光路を経て到達し、光学系からの入射画像のＳ偏光方向と１８０度の角度で、ビームスプリッターの特性に応じてさらに反射又は透過されるようになっている。
【００４５】  反射ミラーは、ビームスプリッターと分離していてもよいし、ビームスプリッターに密着されていてもよい。ビームスプリッターへのミラーの密着は、ビームスプリッターのプリズム端面に金属材料を蒸着（真空蒸着）して金属薄膜コートを精密に行うことで一体となったミラー面が形成できるので、ビームスプリッター周辺機器構成を更に簡素化できて好適である。
【００４６】  また、ミラーの材質の選択により、反射される光束の波長特性を選択した反射ミラーを調製することが可能である。本願請求項２の発明のように、例えば誘電体多層膜コーティングによるホットミラー、コールドミラー等の一部波長透過型のハーフミラーを形成することや、本願請求項７の発明のように、反射ミラーの素材金属（例えば、アルミニウム、金、プラチナ、シリコン、ロジウム等）を選択することでミラーの反射波長特性（反射と吸収）を調製することで、反射ミラー自体の機能化を図ることができる。
【００４７】  本願発明のビームスプリッターと反射ミラーとの複合化により、ビームスプリッターの分割特性に加えて、透過する光束あるいは反射のうえミラーで反射されさらにビームスプリッターを透過していく光速と、さらには各ミラーを透過する光速とを、目的に応じて強度あるいは波長により分割することが可能となり、またその光軸もビームスプリッターのＳ偏光方向の１８０度反対方向に伸ばすことも可能となる。
【００４８】  例えば、ビームスプリッターの反射偏光面と向き合ったキュービック端面全てを、光束の入射・発射双方向の端面とすることが可能となり、それぞれの光軸延長に各種のセンシング機構或いは光送受信（レーザー通信等）機構を配すること（請求項５の発明）が可能となって、１つのビームスプリッターを中心とした多機能な複合光学システムを構築することが可能となる。
【００４９】  本願請求項１の発明のビームスプリッター−反射ミラー系の光学システムでは、請求項３の発明のように、同時に反射ミラー面にスリットを構成することで、スリット透過画像光を、当該反射ミラーの裏面側に設置した光学センサーに導入してセンシングすることが可能となる。
【００５０】  また、請求項４の発明のように、ビームスプリッターにより分割されたそれぞれの分割画像光に対してそれぞれスリットを配置して、それぞれの分割画像から個別にスリット画像光を得ることができる。
【００５１】  当然このときには、目的によってスリットは請求項３の発明の反射ミラーに形成するスリットだけではなく、反射防止特性を有するコーティングが施された遮光スリットが配置或いは端面に形成されてもよい。
【００５２】  以上の請求項１乃至請求項４の構成の発明に対して、請求項６の発明により、分割画像光の光軸延長に、二次元イメージセンサー、リニアイメージセンサー、分光センサー等のセンシングの目的を異にした光学的センサーを配した構成とすることができるため、極めて簡素な光学的・機械的構成により、撮像データ系、光学分析データ系の多様な観測データを相互のデータが関係付けて取得することができる。
【００５３】  特許文献２に開示された公知技術では、ビームスプリッターの反射面にスリット−ミラーを形成するために、前述したように、それに続く光路上のセンシングでは、スリット部分の画像光が欠落したままとなるために、本願発明のような自由で多様な撮像−光学分析系の複合光学システムを実現することは困難である。
【００５４】  なお、同文献ではスリット部分の欠落画像光の情報は、異なる時間に撮像された当該欠落相当部分の画像を埋め込む（貼り付ける）ことで補正可能としているが、単純な画像情報としては補正されるとはいえ、厳密な二次元センシング（例えば赤外線等不可視画像センシング）では時間差による欠落部とその他の部分とのデータの整合性が図られない問題が生じる。
【００５５】  これに対して本願発明では、ビームスプリッターの反射系を正面からの入射光だけでなく、透過光のミラー反射光がビームスプリッター裏面からの入射し、それをさらに分割することにより複数の光束系に分割することができ、それぞれの反射あるいは透過、スリット透過を反射ミラーの特性を素材的あるいはスリッティング方法により調整すること可能なため、従来にない多様な光学的センシングが可能となっている。
【００５６】  とりわけ、ビームスプリッターの端面に反射ミラーを接着あるいはコーティングして、ビームスプリッターと反射ミラーを一体化させることが本願の複合光学システムを簡素・小型化するために極めて有効である。
【００５７】  本願のビームスプリッターは反射偏向面が一面であるキュービック型あるいはプレート型のものを想定しているが、観測光学系より入射する多波長画像光の強度が十分確保されるときは、二つ以上のビームスプリッターが直列（透過光方向）に接着一体化されて、さらに複数の画像光束に分割させていくことも可能である。
【００５８】  そのときはそれぞれのビームスプリッターの反射光（Ｓ偏光）方向を同一とすることも可能であるし、それぞれのＳ偏光軸を９０度、１８０度、２７０度回転させることも可能となる。
【００５９】  結合ビームスプリッターの場合であっても、それら結合されたビームスプリッターの端面に連続して画像光の焦点位置（領域）に反射ミラーが形成又は配置され、再びビームスプリッターに入射される構成であれば、いずれの場合も本願発明の範囲に含まれるものである。
【００６０】  本願発明の複合光学システムは、請求項８乃至請求項１０の発明のとおり、当然に光学的な調整・補正機構を備えることを予定している。これらの調整・補正機構は公知の技術を利用するものであっても構わない。
【００６１】  次に、本願請求項５の複合光学システムは、レーザー光の受発信をさらに複合させるものである。レンズ系や反射光学系の光軸延長にレーザー発振器及び受光センサーがさらに配されて、多波長画像の分配と同一光学系を介してレーザーを送受信することができる。
【００６２】  本願発明では、観測のための光学系・反射系の同一構成をレーザー受発信のため用いて地上の基地との通信手段とすることで、極めて簡易かつ小型な機器構成で、請求項１１及び請求項１２の発明のように小型のリモートスペーステレスコープ（観測衛星）を実現することが可能である。当然に本願発明のリモートテレスコープには制御のためのコンピュータが搭載されている。
【００６３】  本願発明のリモートテレスコープにより、例えば地表面等を撮像してその多波長画像の多面的なセンシングを行い、宇宙空間からその膨大なデータを地上の基地にレーザー通信で送信する場合、請求項１３の発明のように、可視光または不可視な赤外線光を用いて通信を行ううえで、地上での光強度が人体器官に損傷を与えない程度に弱い光とすることが望ましい。
【００６４】  また、リモートスペーステレスコープの場合、レーザー受信部への光路には、通信レーザーと多波長画像光、さらには他者の発したレーザー光が混在して入射しうる可能性があり、誤作動等のトラブルが生じる危険性がある。このため、請求項１４の発明では、光源の特定の波長以外の光を遮断又は減衰させるフィルター又はシャッターを受光センサー手前に配して、目的とする通信レーザーのみを受信するものである。
【００６５】  さらに請求項１５の発明のリモートテレスコープでは、地上の基地の位置を特定するために、地上に設置した特定の波長の光源の位置を感知するセンサーを複合光学システムに搭載し、地上からの通信に基づき、基地を特定したうえでその光源の近傍にリモートテレスコープ側からレーザー通信光を放出できるようになっており、データ通信のみならず、地上の基地の位置の把握も電波通信によらずレーザー光通信で行うことができる。
【００６６】  この他、宇宙空間では太陽光の照射状況により２００℃前後の温度差が繰り返し生じるために、リモートテレスコープの光学系機構はこの温度による影響を受ける。請求項１６、請求項１７の発明では、リモートテレスコープに搭載されるコンピュータにより、入射光の取り込み角度調整のみならず、装置温度の調整、さらには温度差による観測画像の歪みを自動補正する機構を搭載するようになっている。
【００６７】  本願発明は、上記の説明に限定されるものではなく、特許請求の範囲にかかる如何なる実施の形態も本願発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６８】  本願発明の複合光学システムは、その簡素で小型、かつ多種の光学センシング及び光通信機構の複合可能性により、小型人工衛星（マイクロスペーステレスコープ）の非常に好適に利用され、わが国及び世界の航空宇宙産業における超小型化の需要に応える可能性があると思料される。
【符号の説明】
【００６９】  １０  光学系
２０  ビームスプリッター
２５  ビームスプリッターの反射偏光領域
３０  反射ミラー
３５  スリット
４０  光学的センサー
【図１】
2014074704.tif 000003
【図２】
2014074704.tif 000004