(57)【要約】【課題】レーザ光を任意の方向へ高速に変化させる。【解決手段】コヒーレント光反射方向制御装置１に、ガラス基板７５ｃの表面から入光したレーザ光１０１が反射する反射光１０２の位相を部位７２ａ別に任意に変化させる液晶層７５ａと、当該液晶層７５ａの前記ガラス基板７５ｃと反対側に前記ガラス基板７５ｃと平行に複数配置されて前記液晶層７５ａでの反射位相を前記部位別に制御する複数の素子電極７４ｃと、前記複数の素子電極７４ｃを制御して前記部位７２ａ毎の反射位相を調整することにより前記反射光１０２の方向をコヒーレント光のまま変化させる制御部５を備え、前記複数の素子電極７４ｃを、隣接する前記素子電極７４ｃの中心間距離７４ｋが前記光の波長以下となるように配置した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入光面から入光したコヒーレント光が反射する反射光の位相を部位別に任意に変化させる反射光位相変化層と、
当該反射光位相変化層の前記入光面と反対側に前記入光面と平行に複数配置されて前記反射光位相変化層での反射位相を前記部位別に制御する複数の部位別制御素子と、
前記複数の部位別制御素子を制御して前記部位毎の反射位相を調整することにより前記反射光の方向をコヒーレント光のまま変化させる反射方向制御部を有し、
前記複数の部位別制御素子は、
隣接する前記部位別制御素子の中心間距離が前記光の波長以下となるように配置されている
コヒーレント光反射方向制御装置。
【請求項２】
前記複数の部位別制御素子は、各隣接する前記部位別制御素子の中心位置が三角形の頂点となるように整列配置された
請求項１記載のコヒーレント光反射方向制御装置。
【請求項３】
前記反射光位相変化層は、液晶素子が充填された液晶層または複数の結晶が積層された結晶層により構成され、
前記部位別制御素子は、前記液晶層に電圧をかける電極により構成され、
前記反射光位相変化層の前記入光面側に、光を透過する透明電極が設けられた
請求項１または２記載のコヒーレント光反射方向制御装置。
【請求項４】
前記液晶層は、
前記電極からの電圧によって前記電極側の一部が固体化する構成であり、
前記固体化した前記液晶層の部位の表面から前記入光面までの距離が変動することによって前記反射光の位相を変更する
請求項３記載のコヒーレント光反射方向制御装置。
【請求項５】
前記液晶層は、
前記入光面から前記固体化した部位の表面までの距離の変動可能距離が前記光の波長と同一かそれ以上である
請求項４記載のコヒーレント光反射方向制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のコヒーレント光反射方向制御装置と、
前記コヒーレント光反射方向制御装置に前記入光面からコヒーレントのレーザ光を入光させるレーザ光照射装置とを備えた
任意方向レーザ光照射装置。
【請求項７】
入光面から入光したコヒーレント光が反射する反射光の位相を部位別に任意に変化させる反射光位相変化層と、
当該反射光位相変化層の前記入光面と反対側に前記入光面と平行に複数配置されて前記反射光位相変化層での反射位相を前記部位別に制御する複数の部位別制御素子とを有し
前記複数の部位別制御素子は、隣接する前記部位別制御素子の中心間距離が前記光の波長以下となるように配置されており、
反射方向制御部が、前記複数の部位別制御素子を制御して前記部位毎の反射位相を調整することにより前記反射光の方向をコヒーレント光のまま変化させる
レーザ光照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばコヒーレント光の反射方向を任意に変更するようなコヒーレント光反射方向制御装置、任意方向レーザ光照射装置、およびレーザ光照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な用途でレーザ光が用いられている。このレーザ光の方向を任意に変更する方法としては、モータ等の機械的要素を用いて、レーザ光の照射口の方向を物理的に変更する方法が考えられる。また、レーザ光の照射方向はそのままで、レーザ光を照射する照射対象物を物理的に移動させて照射位置を変更する方法も考えられる。
【０００３】
しかしながら、このような物理的な方法によると、レーザ光の方向変更や照射位置変更に機械的な動作時間が必要になり、時間的な限界があるという問題点があった。
【０００４】
一方で、このようなレーザ光を利用するものとして、レーザ光を利用したドップラーライダー方式のマルチライダーシステムが提案されている（特許文献１参照）。このマルチライダーシステムは、「レーザ光の方位スキャン機構の使用により計測周期に機械的な限界（段落［００４０］参照）」があるという課題に対して、各々の光軸を左右方向または上下方向に独立して指向させることにより、計測領域を広範囲とする（段落［０００９］参照）ことができとされている。
【０００５】
しかしながら、このマルチライダーシステムは、単に指向方向の異なる複数のレーザ照射装置を設けたに過ぎないものであり、レーザ光の照射方向を自由かつ高速に変更できるというものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０８３２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上述の問題に鑑みて、レーザ光を任意の方向へ高速に変化させることのできるコヒーレント光反射方向制御装置、任意方向レーザ光照射装置、およびレーザ光照射方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、入光面から入光したコヒーレント光が反射する反射光の位相を部位別に任意に変化させる反射光位相変化層と、当該反射光位相変化層の前記入光面と反対側に前記入光面と平行に複数配置されて前記反射光位相変化層での反射位相を前記部位別に制御する複数の部位別制御素子と、前記複数の部位別制御素子を制御して前記部位毎の反射位相を調整することにより前記反射光の方向をコヒーレント光のまま変化させる反射方向制御部を有し、前記複数の部位別制御素子は、隣接する前記部位別制御素子の中心間距離が前記光の波長以下となるように配置されているコヒーレント光反射方向制御装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明により、レーザ光を任意の方向へ高速に変化させるコヒーレント光反射方向制御装置、任意方向レーザ光照射装置、およびレーザ光照射方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】任意方向レーザ光照射装置の構成を示す構成図。
【図２】反射型光位相変調器の説明図。
【図３】部位および素子電極周辺の一部断面拡大斜視図。
【図４】部位毎に反射光の位相を変化させる仕組みを説明する一部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、任意方向レーザ光照射装置１の構成を示す構成図である。  
任意方向レーザ光照射装置１は、レーザ光を大気中に放射（送信）する送信部３（レーザ光照射装置）と、操作入力を受け付け情報を表示する入力表示部６と、送信部３の後段及び受信部４の前段に設けられた光学ヘッド部７と、送信部３と入力表示部６と光学ヘッド部７の動作制御を行う制御部５を備えている。
【００１３】
＜送信部＞
送信部３は、レーザ光源２と、レーザ光出力制御部２１，２２と、ＡＯＭドライバ３４と、パルス生成器３５と、ＡＭＰ３８とを備えている。
【００１４】
レーザ光源２は、例えば、波長が１．５μｍ帯の近赤外線域レーザ光を連続的に生成する半導体レーザにより構成するなど、適宜のレーザ光を生成する光源により構成されている。当該レーザ光の出力は、レーザ光源２に接続されたレーザ光出力制御部２１によって制御される。  
レーザ光源２が生成したレーザ光は、小径光ファイバ３０を通じて送信部３に出力される。ここで、小径光ファイバ３０は、コア径の小さな、例えば、コア径が１０μｍの光ファイバが用いられる。
【００１５】
レーザ光源２の後段には、光アイソレータ３１、光分岐カプラ３２ａ，３２ｂ、パルス生成器３５、光分岐カプラ３７ａ，３７ｂ、及びＡＭＰ３８が、この順に直列にそれぞれ小径光ファイバ３０により接続されている。
【００１６】
光アイソレータ３１は、レーザ光源２から放射されるレーザ光を入光し、レーザ光の進行方向側から反射して戻ってくる光を除去する。
【００１７】
光分岐カプラ３２ａは、光アイソレータ３１を通過したレーザ光を分岐し、一部（例えば１％）を光分岐出力端子からモニタ（図示せず）に出力し、残部（例えば９９％）を小径光ファイバ３０を通じて光合成カプラ３２ｂに出力する。
【００１８】
光合成カプラ３２ｂは、モニタ（図示省略）を通過して入力された分岐レーザ光と、小径光ファイバ３０を通過してきた残りのレーザ光とを合流させ、合流したレーザ光をパルス生成器３５に出力する。
【００１９】
これにより、モニタ（図示省略）は、当該モニタを通過する分岐レーザ光を監視でき、小径光ファイバ３０を通過するレーザ光の状態を間接的に監視できる。このように、光分岐カプラ３２ａと光合成カプラ３２ｂとは、モニタ用の分岐レーザ光の出力ポート及び入力ポートとして機能している。
【００２０】
パルス生成器３５は、音響光学変調器（Ａｃｏｕｓｔｏ‐ＯｐｔｉｃＭｏｄｕｌａｔｏｒ：ＡＯＭ）を用いて、レーザ光の短パルスを生成し、光合成カプラ３２ｂから入光するレーザ光をパルスレーザ光にして光アイソレータ３６へ出力する。パルス生成器３５には、ＡＯＭドライバ３４が接続されている。このＡＯＭドライバ３４は、パルス生成器３５により生成する短パルスのパルス幅や時間間隔を制御する。  
なお、用途に応じて、パルスレーザ光ではなく連続レーザ光を用いる場合、パルス生成器３５は、パルスを生成せずに、入光したレーザ光をそのまま出力する。
【００２１】
光アイソレータ３６、光分岐カプラ３７ａ、および光合成カプラ３７ｂは、取り扱うレーザ光としてパルスレーザ光も取り扱う点以外は、上述した光アイソレータ３１、光分岐カプラ３２ａ、および光合成カプラ３２ｂと同一の構成および動作であるため、その詳細な説明を省略する。
【００２２】
ＡＭＰ３８は、例えば、エルビウムドープトファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）等の増幅器であり、光合成カプラ３７ｂから入光したレーザ光を増幅する。ＡＭＰ３８は、増幅したレーザ光をビームエキスパンダ７１へ出力する。ＡＭＰ３８には、レーザ光出力制御部２２が接続されている。このレーザ光出力制御部２２は、ＡＭＰ３８からのレーザ光の出力を制御する。
【００２３】
ＡＭＰ３８は、送信部３の外部へレーザ光を出力する大径光ファイバ４０が接続されている。  
大径光ファイバ４０は、例えば、コア径が３０μｍの大径光ファイバなど、小径光ファイバ３０よりもコア径の大きな光ファイバが用いられている。  
大径光ファイバ４０の後段には、光学ヘッド部７が接続されている。
【００２４】
＜制御部＞
制御部５は、送信部３から出力するレーザ光の制御、および、光学ヘッド部７の反射型光位相変調器７２（コヒーレント光反射方向制御装置）の部位別の位相制御を行う。制御部５は、これらの制御を、入力表示部６で入力された情報に従って実行し、実行結果等を入力表示部６に表示する。
【００２５】
＜入力表示部＞
入力表示部６は、文字や図形などの画像を表示するディスプレイにタッチ入力を受け付けるタッチパネルが重ねられて構成されている。入力表示部６は、ディスプレイに操作用画面や動作結果等を表示し、操作用画面における各種入力を受け付けて制御部５に送信する。
【００２６】
＜光学ヘッド部＞
光学ヘッド部７は、ビームエキスパンダ７１と、反射型光位相変調器７２と、これらを支持する支持体７３とを備えている。そして、ビームエキスパンダ７１の中心線上に反射型光位相変調器７２の中央が位置するように配置されている。
【００２７】
反射型光位相変調器７２には、反射型光位相変調器７２に印加する電圧を細かく制御する制御部５が接続されている。この制御部５により、送信部３から送信するレーザ光の照射タイミングと、反射型光位相変調器７２による反射方向が制御され、所望の方向へレーザ光を照射してその反射光を受信部４で受信することを実現している。
【００２８】
支持体７３は、温度変化に伴う寸法変化（熱変形）が非常に小さい材料で構成されている。この実施例では、熱膨張係数が０±０．１９ｐｐｍ／Ｋ（２０〜２５度）で、室温付近ではほとんど変形しない「ＬＥＸ−ＺＥＲＯ」（登録商標）を使用する。
【００２９】
ビームエキスパンダ７１は、大径光ファイバ４０を介して、送信部３のＡＭＰ３８に接続されている。  
ビームエキスパンダ７１は、入力されたレーザ光（送信光）をコリメート光（平行光線束）のままで一定の倍率に拡大するためのレンズ系である。この実施例のビームエキスパンダ７１は、コア径が３０μｍの大径光ファイバ４０を介して入力されたレーザ光を、ビーム径が約３ｃｍのコリメート光に拡大する。ビームエキスパンダ７１で拡径されたコリメート光は、反射型光位相変調器７２に照射される。
【００３０】
反射型光位相変調器７２は、ビームエキスパンダ７１から入光したコリメート光を、制御部５の制御に従って部位別に位相を変化させ、この位相の変化によって反射光の方向を全体として任意の方向へ変化させる。
【００３１】
≪反射型光位相変調器≫
図２は、反射型光位相変調器７２の説明図であり、図２（Ａ）は、反射型光位相変調器７２の断面構造を示す断面図、図２（Ｂ）は、反射型光位相変調器７２の外観を示す正面図、図２（Ｃ）は、反射型光位相変調器７２の電極配置を示す一部拡大正面図である。
【００３２】
反射型光位相変調器７２は、全体の大きさが直径３ｃｍ程度に形成され、Ｓｉｌｉｃｏｎ（シリコン）基板７４ａ上に液晶層７５ａを配置した構造で、アドレス部７４と光変調部７５とを備えている。
【００３３】
アドレス部７４は、シリコン基板７４ａの層の上にＣＭＯＳによるマトリクス回路７４ｂの層が形成され、マトリクス回路７４ｂの層の上に、複数の素子電極７４ｃ（電極）が平面状に等間隔で配置されている。
【００３４】
光変調部７５は、アドレス部７４の上方に配置され、下方から上方へ向かって、液晶配向膜７５ｅ、液晶層７５ａ、液晶配向膜７５ｄ、透明電極７５ｂ、およびガラス基板（透明基板）７５ｃがこの順に積層されている。
【００３５】
液晶層７５ａは、上下が液晶配向膜７５ｄ、７５ｅで挟まれ周囲がスペーサ７５ｆで囲まれている。  
この液晶層７５ａは、それぞれの素子電極７４ｃに対応する領域（素子電極７４ｃの上部領域）がそれぞれ部位７２ａを構成している。すなわち、液晶層７５ａに存在する液晶は、素子電極７４ｃごとに部位７２ａ単位で駆動される。
【００３６】
液晶配向膜７５ｄ、７５ｅは、液晶層７５ａ内の液晶分子を基板（ガラス基板７５ｃ及びシリコン基板７４ａ）に平行に配向させるためのものである。なお、ガラス基板７５ｃの表面は、レーザ光が入光する入光面として機能する。  
スペーサ７５ｆは、液晶層７５ａの上下方向の幅を一定にするためのものであり、シール材料が含まれている。
【００３７】
シリコン基板７４ａの下層には、ペルチェ素子を用いたペルチェクーラ７６が設けられている。このペルチェクーラ７６は、反射型光位相変調器７２全体の温度制御を行う。  
このように構成された反射型光位相変調器７２は、強誘電マイクロ液晶表示素子（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）となる。
【００３８】
素子電極７４ｃに印加する電圧は、制御部５によって、当該素子電極７４ｃ毎に（当該素子電極７４ｃに対応する部位７２ａ毎に）独立して制御される。これにより、制御部５は、透明電極７５ｂと素子電極７４ｃの間の電圧を部位７２ａ毎に制御する。
【００３９】
ここで、素子電極７４ｃに電圧を徐々に印加していくと、ある閾値電圧を境にして、液晶層７５ａ内の素子電極７４ｃ直上の液晶分子（部位７２ａ内の液晶分子）は、基板７５ｃ、７４ａに対して徐々に立ち上がり始め、素子電極７４ｃに近い部位から液晶面が立って（液晶分子が揃って）固体状（光不透過状態）に変化する。すなわち、液晶層７５ａの下層の一部が固体状になり、上層の残部が液体状（光透過状態）になることで、上層から入光した光が固体状の表面（立っている液晶面の上面）で反射する状態となる。そして、さらに電圧を印加すると、遂には、当該液晶分子は素子電極７４ｃから最も遠い位置まで液晶分子が立って固体状となる。
【００４０】
このようにして、液晶層７５ａは、液体状の部位と固体状の部位とで屈折率に差が生じ、この境界面でレーザ光を反射する。境界面から素子電極７４ｃまでの距離が電圧によって変化するため、部位７２ａ内でのレーザ光の反射位置を変化させることができ、隣接する部位７２ａでの反射光の位相に差を生じさせることができる。
【００４１】
尚、素子電極７４ｃに印加する電圧の制御は、素子電極７４ｃに接続されたマトリクス回路７４ｂを介して、ＦＰＧＡ等による制御ＩＣ（図示せず）により行われる。また、マトリクス回路７４ｂにはＰａｄ（図示省略）が設けられている。
【００４２】
図２（Ｂ）に示すように、反射型光位相変調器７２は、複数の部位７２ａで構成され、素子電極７４ｃに対応して部位７２ａが平面状に等間隔で配置されている。素子電極７４ｃ（図２（Ｃ）参照）間の間隔はレーザ光の波長より短いため、部位７２ａ間の間隔も同様にレーザ光の波長より短くなっている。
【００４３】
図２（Ｃ）に示すように、素子電極７４ｃは、隣接する素子電極７４ｃの中心間距離が全て等しくなるように、素子電極７４ｃの中心が正三角形の頂点となるように配置されている。素子電極７４ｃの平面形状は正六角形や円形など適宜の形状に形成されている。この実施例では、正面視正六角形の素子電極７４ｃが絶縁層７４ｚの幅７４ｐだけ離間してハニカム状に配置されている。
【００４４】
各素子電極７４ｃの中心７４ｙ同士の中心間距離７４ｋは、レーザ光の波長より短いことが必要であり、レーザ光の波長の０．７倍以下がより好ましく、０．５倍以下が好適である。この実施例では、中心間距離７４ｋは、レーザ光の波長の０，５倍に形成されている。素子電極７４ｃの材料は、レーザ光を高効率で反射するアルミ等が用いられる。
【００４５】
図３は、部位７２ａおよび素子電極７４ｃ周辺の一部断面拡大斜視図であり、図４は、素子電極７４ｃ毎に電圧制御して部位７２ａ毎にレーザ光の反射光の位相を変化させる仕組みを説明する一部拡大断面図である。
【００４６】
図３に示すように、反射型光位相変調器７２に入射したコリメート光（平行光線束）は、平面状に等間隔で配置された複数の部位７２ａにより位相変調され反射される。
【００４７】
詳述すると、図４に示すように、入射したレーザ光１０１（１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ）は、部位７２ａ毎に境界面７２ｂ（表面）で反射される。この境界面７２ｂは、電圧印加で立ったことにより固体状となった固体状部７２ｃと、その上方にある液晶層７５ａの残部との境界面である。
【００４８】
境界面７２ｂは、素子電極７４ｃ毎に電圧が異なっていることにより、部位７２ａ毎に高低差１０３ずつ異なる高さとなっている。このため、コリメート光（平行光線束）の各平行光線であるレーザ光１０１が各境界面７２ｂで反射した反射光１０２（１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ）は、隣接するレーザ光１０１が各境界面７２ｂまで到達する位相の差である入光位相差１０５から、反射光において本来位相が揃う位置までの反射光位相差１０７を除算した距離分の位相差が生じる。
【００４９】
この反射のとき、各部位７２ａの中心７４ｙが正三角形の頂点をなすように三角形配置とされているため、入射したコリメート光がそのままコリメート光として反射される。
【００５０】
従って、隣接する各部位７２ａでの反射光の位相がずれていることにより、このずれた位相を合わせるように反射光のコリメート光が全体として屈曲（若しくは湾曲）する。
【００５１】
すなわち、制御部５（図１参照）の制御により、隣接する部位７２ａの各素子電極７４ｃに印加する電圧を素子電極７４ｃの配置方向へ少しずつ系統的に変化させる（連続的に変化させる）と（例えば少しずつ電圧を上げる、あるいは少しずつ電圧を下げるなど）、隣接する各部位７２ａが反射後に出射する各平行光線の位相は少しずつ系統的に変化（連続的に変化）する。すなわち、平面状に配置された部位７２ａにより、各平行光線の位相は２次元的に変調される。そして、少しずつ系統的に位相の変化した反射後の各平行光線は、ホイヘンスの原理により、全体として平行光線束となり、各平行光線の通常の反射方向（鏡により反射する方向）とは異なる所定の方向に全体として放射される。すなわち、少しずつ位相の異なる平行光線が相互に干渉し、通常の直進方向よりも位相の進んでいる方（若しくは遅れている方）へ全体としての平行光線束が傾斜した方向へ放射される。また、この印加する電圧の系統的な変化量を変化させることで、通常の反射方向に対して平行光線束の方向を変化させることができる。この変化の範囲は、通常の反射方向を中心として平行光線束の角度を１５°から−１５°程度の範囲とし、通常の反射方向を軸心として全周方向とするなど、適宜の範囲とすることができる。
【００５２】
なお、液晶層７５ａは、境界面７５ａの最高位置から最低位置までの境界高低差１０４（変動可能距離）が、レーザ光の１波長の距離と同一かそれ以上に変化させることができるように構成されている。すなわち、液晶層７５ａは、境界面７５ａによる反射光の位相を少なくとも２πの範囲で変更可能に構成されている。
【００５３】
これにより、隣接する部位７２ａの境界面７５ａを少しずつずらして最初の反射光からの位相差が１波長までくると、再度境界面７５ａを最高位置（若しくは最低位置）にして繰り返すことができ、広い面積において部位７２ａ間の反射光位相差を均一（若しくは精度よく調整）にすることができる。
【００５４】
このように、境界面７５ａの高さが最高位置から最低位置まで少しずつ変化する一グループを構成する部位７２ａの数が多ければ（隣接する境界面７５ａの高低差が小さければ）、反射光の方向は通常の反射光と少し異なり、一グループを構成する部位７２ａの数が少なければ（隣接する境界面７５ａの高低差が大きければ）、反射光の方向は通常の反射光と大きく異なる。
【００５５】
したがって、１グループの数を同じ数でずっと繰り返すと、コヒーレント光をそのまま平行な光として任意の方向へ反射させることができる。
【００５６】
中央ほど一グループの数が多く外周ほど一グループの数が少ないようにすると凹状鏡（パラボナアンテナ状の鏡）で反射するような効果を発揮して反射光を任意の１点に集中させることができる。
【００５７】
逆に、中央ほど一グループの数が少なく外周ほど一グループの数が多いようにすると、凸状鏡で反射するような効果を発揮して反射光を放射状に拡散することができる。
【００５８】
以上の構成により、部位７２ａの素子電極７４ｃに印加する電圧を制御部５で系統的に制御でき、反射型光位相変調器７２に入射し反射後に放射される放射平行光線束の放射方向の制御が可能となる。この放射平行光線束の放射方向は、連続的、且つ任意に変更することができる。
【００５９】
また、電気的な制御により、放射平行光線束の放射方向の制御がなされるため、機械的に照射方向を変更するよりも高速で放射方向を変更することが可能である。例えば、１秒間に１０００回程度の放射方向の変更が可能である。
【００６０】
さらに、機械的な機構がないため故障の起きる恐れが少なく、例えば航空機に搭載するなど振動の生じるような設置場所でも、振動により精度に狂いが生じることを防止できる。尚、放射平行光線束の放射方向の制御は、位相制御のされていない各平行光線の反射方向とのなす角が１５度以内で可能である。
【００６１】
光学ヘッド部７（図１参照）の支持体７３に、温度変化に伴う寸法変化（熱変形）が非常に小さい材料を使用し、且つ反射型光位相変調器７２全体の温度制御に、ペルチェ素子を用いたペルチェクーラ７６を使用しているため、温度変化の激しい環境下に光学ヘッド部７が設置されても、温度変化によって性能が害されることを防止できる。
【００６２】
また、反射光を一点に集中させれば、レーザ光によって物を切断するレーザカッターとして利用することができる。この場合、電圧制御によってレーザ光が集中する位置を任意かつ高速に移動することができるため、照射方向を高速制御して任意の形状に拘束でカットすることが可能となる。
【００６３】
また、レーザ光が大気中の塵等で反射した反射光のドップラーシフトから大気状況を観測するドップラーライダーのレーザ照射部に用いた場合、任意の方向へ高速にレーザ光を照射して様々な方向の大気状況（風速、風向、乱流等）を高速に取得することができる。
【００６４】
尚、この発明は本実施形態に限られず他の様々な実施形態とすることができる。  
例えば、ビームエキスパンダ７１と、反射型光位相変調器７２は、正面対向させて平行配置としたが、これに限らず、ビームエキスパンダ７１のレーザ光の照射面に対して反射型光位相変調器７２を傾斜させて配置してもよい。この場合は、反射光の方向制御が可能な範囲の中心以外に照射不可領域を位置させることができる。
また、液晶層７５ａの代わりに、複数の結晶を積層させた結晶層を用いることもできる。この場合、結晶としては、ＫＴＰ結晶、ＳＬＬＴ結晶、ＳＬＮ結晶等、様々な結晶を用いることができる。  
このように結晶層を用いた場合も、電極から結晶層にかける電圧等によって、レーザ光を様々な方向へ照射することができる。すなわち、結晶層を用いた場合は、複数の部位別制御素子の制御なく光の方向をコヒーレント光のまま変化させることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
この発明は、レーザ光で物を加工する産業、レーザ光で風況を観測する産業など、レーザ光を利用する様々な産業に利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…任意方向レーザ光照射装置
３…送信部
５…制御部
７２…反射型光位相変調器
７２ａ…部位
７２ｂ…境界面
７４ｃ…素子電極
７４ｋ…中心間距離
７５ａ…液晶層
７５ｂ…透明電極
７５ｃ…ガラス基板
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ…レーザ光
１０２，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ…反射光
１０４…境界高低差
【図１】
2018109731.tif 000003
【図２】
2018109731.tif 000004
【図３】
2018109731.tif 000005
【図４】
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