(57)【要約】  互いに平行なレーザ光（Ｌ１１、Ｌ２１）を望遠鏡（２００）に互いに異なる位置から入射する。レーザ光（Ｌ１２、Ｌ２２）を副鏡姿勢検出用ミラー（１２７）に互いに異なる位置から入射する。レーザ光検出器（１２８、１２９）は、副鏡姿勢検出用ミラー（１２７）により反射した各レーザ光を検出する。第１の姿勢演算部（１３０）は、レーザ光検出器（１２８、１２９）の検出結果に基づいて、副鏡（２３０）の姿勢の変動量を求める。レーザ光検出器（１３４、１３５）は、望遠鏡（２００）に入射し、主鏡（２２０）と副鏡（２３０）とにより反射された各レーザ光を検出する。第２の姿勢演算部（１３６）は、レーザ光検出器（１３４、１３５）の検出結果と、レーザ光検出器（１２８、１２９）の検出結果とに基づいて、主鏡（２２０）の姿勢の変動量を求める。
2015122349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主鏡と副鏡を有する反射型集光光学系の前記副鏡に配置された副鏡姿勢検出用ミラーと、
少なくとも２本の互いに平行なレーザ光を前記反射型集光光学系に互いに異なる位置から入射し、他の少なくとも２本のレーザ光を前記副鏡姿勢検出用ミラーに互いに異なる位置から入射するレーザ光出力部と、
前記副鏡姿勢検出用ミラーにより反射した各レーザ光を検出する第１のレーザ光検出部と、
前記第１のレーザ光検出部の検出結果に基づいて、前記副鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差である姿勢の変動量を求める第１の姿勢演算部と、
前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射された各レーザ光を検出する第２のレーザ光検出部と、
前記第２のレーザ光検出部の検出結果と前記第１のレーザ光検出部の検出結果とに基づいて、前記主鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差である姿勢の変動量を求める第２の姿勢演算部と、
を備える指向変動計測システム。
【請求項２】
前記第１のレーザ光検出部は、前記副鏡姿勢検出用ミラーにより反射した各レーザ光を受光し、受光した各レーザ光の入射位置と入射角度を検出し、
前記第１の姿勢演算部は、前記第１のレーザ光検出部が検出したレーザ光の入射位置と入射角度とに基づいて、前記副鏡の姿勢の誤差を求め、
前記第２のレーザ光検出部は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光を受光し、受光したレーザ光の入射位置と入射角度を検出し、
前記第２の姿勢演算部は、前記第２のレーザ光検出部が検出したレーザ光の入射位置と入射角度と前記第１のレーザ光検出部が検出したレーザ光の入射位置と入射角度とに基づいて、前記主鏡の姿勢の誤差を求める、
請求項１に記載の指向変動計測システム。
【請求項３】
前記レーザ光出力部が出力するレーザ光を慣性空間と見なせる空間で安定させる安定化装置をさらに備え、
前記レーザ光出力部は、前記安定化装置に取り付けられる、
請求項１又は２に記載の指向変動計測システム。
【請求項４】
前記第１の姿勢演算部は、前記副鏡の回転及び並進による姿勢の変動量を求め、
前記第２の姿勢演算部は、前記主鏡の回転及び並進による姿勢の変動量を求める、
請求項１から３のいずれか１項に記載の指向変動計測システム。
【請求項５】
前記レーザ光出力部は少なくとも２本のレーザ光を出力し、
前記レーザ光出力部から出力された各レーザ光をそれぞれ２分割し、一方のレーザ光を前記反射型集光光学系に入射し、他方のレーザ光を前記副鏡姿勢検出用ミラーに入射する、第１のレーザ光分割部をさらに備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の指向変動計測システム。
【請求項６】
前記レーザ光出力部は、第１のレーザ光と第２のレーザ光からなる２つのレーザ光を出力し、
光の第１の偏光成分のみを透過させる第１の偏光器と第２の偏光器と、
光の前記第１の偏光成分とは異なる第２の偏光成分のみを透過させる第３の偏光器と第４の偏光器と、
をさらに備え、
前記第１の偏光器は、前記レーザ光出力部から出力された一のレーザ光の第１の偏光成分のみを透過させて前記第１のレーザ光分割部に入射させ、
前記第３の偏光器は、前記レーザ光出力部から出力された他の一のレーザ光の前記第２の偏光成分のみを透過させて前記第１のレーザ光分割部に入射させ、
前記第２の偏光器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第１の偏光成分のみを透過させて前記第２のレーザ光検出部に入射させ、
前記第４の偏光器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第２の偏光成分のみを透過させて前記第２のレーザ光検出部に入射させ、
前記第２のレーザ光検出部は、２つのレーザ光検出器を含み、
前記２つのレーザ光検出器のうちの一方は、前記第３の偏光器から入射された前記第１の偏光成分のみを検出し、
前記２つのレーザ光検出器のうちの他方は、前記第４の偏光器から入射された前記第２の偏光成分のみを検出する、
請求項５に記載の指向変動計測システム。
【請求項７】
前記レーザ光出力部は、それぞれ波長が異なる第１のレーザ光と第２のレーザ光と第３のレーザ光を出力し、
前記第１のレーザ光のみを透過させる第１のろ波器と第４のろ波器と、
前記第２のレーザ光のみを透過させる第２のろ波器と第５のろ波器と、
前記第３のレーザ光のみを透過させる第３のろ波器と第６のろ波器と、
をさらに備え、
前記第１のろ波器は、前記レーザ光出力部から出力された前記第１のレーザ光のみを透過させ、前記第１のレーザ光分割部に入射し、
前記第２のろ波器は、前記レーザ光出力部から出力された前記第２のレーザ光のみを透過させ、前記第１のレーザ光分割部に入射し、
前記第３のろ波器は、前記レーザ光出力部から出力された前記第３のレーザ光のみを透過させ、前記第１のレーザ光分割部に入射し、
前記第４のろ波器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第１のレーザ光のみを透過させ、前記第２のレーザ光検出部に入射し、
前記第５のろ波器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第２のレーザ光のみを透過させ、前記第２のレーザ光検出部に入射し、
前記第６のろ波器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第３のレーザ光のみを透過させ、前記第２のレーザ光検出部に入射し、
前記第２のレーザ光検出部は、第１の検出器と第２の検出器と第３の検出器とを含み、
前記第１の検出器は、前記第４のろ波器から入射された前記第１のレーザ光偏光のみを検出し、
前記第２の検出器は、前記第５のろ波器から入射された前記第２のレーザ光のみ偏光を検出する、
前記第３の検出器は、前記第６のろ波器から入射された前記第３のレーザ光のみ偏光を検出する、
請求項５に記載の指向変動計測システム。
【請求項８】
前記第１のレーザ光検出部と前記第２のレーザ光検出部とは慣性センサを備え、
前記慣性センサは、前記第１のレーザ光検出部及び前記第２のレーザ光検出部が含む検出器の姿勢の変動量を計測し、
前記慣性センサが計測した姿勢の変動量で前記第１のレーザ光検出部及び前記第２のレーザ光検出部が求めた姿勢の変動量をそれぞれ補正する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の指向変動計測システム。
【請求項９】
前記レーザ光出力部に対面するように設置され、受光したレーザ光の光路を変化させる反射器、
をさらに備え、
前記レーザ光出力部は、相互に平行な複数のレーザ光を前記反射器に出射し、
前記反射器は、受光したレーザ光の光路を変化させ、第１のレーザ光分割部に入射する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の指向変動計測システム。
【請求項１０】
人工衛星に搭載された、請求項９に記載の指向変動計測システムであって、
前記レーザ光出力部が出力するレーザ光を慣性空間と見なせる空間で安定させる安定化装置を備え、
前記レーザ光出力部は、前記安定化装置に取り付けられ、
前記安定化装置は、前記人工衛星のバス部に設置されており、
前記第１の姿勢演算部が求めた前記副鏡の姿勢の変動量と、前記第２の姿勢演算部が求めた前記主鏡の姿勢の変動量とを地上局に送信する送信部を、
さらに備える、
請求項９に記載の指向変動計測システム。
【請求項１１】
人工衛星に搭載された、請求項９に記載の指向変動計測システムであって、
前記レーザ光出力部が出力するレーザ光を慣性空間と見なせる空間で安定させる安定化装置を備え、
前記レーザ光出力部は、前記安定化装置に取り付けられ、
前記安定化装置は、前記人工衛星のバス部に設置されており、
ポインティングミラーと、
前記ポインティングミラーを駆動するミラー駆動回路と、
を更に備え、
前記ミラー駆駆動回路は、前記第１の姿勢演算部が演算した前記副鏡の姿勢の変動量と、前記第２の姿勢演算部が演算した前記主鏡の姿勢の変動量と、に基づいて、前記副鏡と前記主鏡の姿勢の変化に起因する前記反射型集光光学系の指向軸のずれを打ち消すようにポインティングミラーを駆動する、
請求項９に記載の指向変動計測システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の指向変動計測システムを搭載した人工衛星。
【請求項１３】
請求項１１に記載の指向変動計測システムを搭載した人工衛星。
【請求項１４】
少なくとも２本の互いに平行なレーザ光を主鏡と副鏡を有する反射型集光光学系にそれぞれ異なる入射位置から入射し、他の少なくとも２本のレーザ光を前記副鏡の非反射面に配置された副鏡姿勢検出用ミラーにそれぞれ異なる入射位置から入射するステップと、
前記副鏡姿勢検出用ミラーにより反射した各レーザ光を検出し、検出した結果に基づいて、前記副鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差を求めるステップと、
前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射された各レーザ光を検出し、検出した結果と前記副鏡姿勢検出用ミラーにより反射して検出された各レーザ光を検出した結果とに基づいて、前記主鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差を求めるステップと、
を有する指向変動計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指向変動計測システム、人工衛星及び指向変動計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星等に搭載される光学センサは高い観測精度が要求される。このため、光学センサ内のレンズ、鏡等から構成される光学系の光軸（指向方向）の誤差を計測し、光学センサ内のアライメント調整を行う。【０００３】
例えば、特許文献１に開示されているアライメント計測装置は、反射型集光光学系の光学センサ内の光軸の誤差を計測する。このアライメント計測装置は、レーザ光を複数の方向へ出力するレーザ光出力部と、レーザ光出力部から出力されたレーザ光をミラーを介して受光する複数の受光素子と、を備え、複数の受光素子が受光した信号に基づいて、光学センサ内の光軸の誤差を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５０７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の計測装置では、レーザ光出力部から出力されたレーザ光が、ミラー、主鏡、副鏡を介して、受光素子に導かれる。従って、この特許文献１の計測装置では、主鏡の姿勢変動量と副鏡の姿勢変動量とを分離せずに、光軸の誤差を計測する。つまり、主鏡、副鏡の個々の姿勢変動量を検出することができない。【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、反射型集光光学系の主鏡と副鏡の個々の姿勢の変動量（変位量）を計測することが可能な、指向変動計測システム、人工衛星及び指向変動計測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】
【０００７】
本発明に係る指向変動計測システムは、主鏡と副鏡を有する反射型集光光学系の副鏡に配置された副鏡姿勢検出用ミラーと、少なくとも２本の互いに平行なレーザ光を反射型集光光学系に互いに異なる位置から入射し、他の少なくとも２本のレーザ光を副鏡姿勢検出用ミラーに互いに異なる位置から入射するレーザ光出力部と、副鏡姿勢検出用ミラーにより反射した各レーザ光を検出する第１のレーザ光検出部と、第１のレーザ光検出部の検出結果に基づいて、副鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差である姿勢の変動量を求める第１の姿勢演算部と、反射型集光光学系に入射し、主鏡と副鏡とにより反射された各レーザ光を検出する第２のレーザ光検出部と、第２のレーザ光検出部の検出結果と第１のレーザ光検出部の検出結果とに基づいて、主鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差である姿勢の変動量を求める第２の姿勢演算部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、反射型集光光学系の副鏡に配置された副鏡姿勢検出用ミラーにより反射した各レーザ光と、反射型集光光学系に入射し、主鏡と副鏡とにより反射された各レーザ光とをそれぞれ検出するので、主鏡および副鏡の個々の姿勢の変動量（変位量）を検出し、主鏡および副鏡の姿勢の変動量（変位量）を分離して計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る指向変動計測システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る安定化装置の揺動部と固定部とを分解した斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る第１の姿勢演算部および第２の姿勢演算部における演算ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る安定化装置の揺動部と固定部とを分解した斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る安定化装置の揺動部の斜視図である。
【図６】実施の形態３に係る指向変動計測システムの構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る安定化装置の揺動部の斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係る指向変動計測システムの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態６に係る指向変動計測システムの構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態７に係る指向変動計測システムの構成を示す図である。
【図１１】実施の形態７に係る検出器用慣性センサの配置を示す上面図である。
【図１２】本発明の実施の形態８に係る指向変動計測システムの構成を示す図である。
【図１３】実施の形態８に係る姿勢検出器の構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１０に係る指向変動計測システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る指向変動計測システム１００を図１を参照しながら説明する。指向変動計測システム１００は、反射型集光光学系の光軸の誤差を検出するため、主鏡の姿勢の変動量（変位量）と副鏡の姿勢の変動量（変位量）を測定する。以下の説明において、主鏡の姿勢の変動量とは、主鏡のあるべき姿勢（基準姿勢）と、現在の主鏡の姿勢との誤差をいう。副鏡の変動量についても同様である。
【００１１】
指向変動計測システム１００は、反射型集光光学系の例として望遠鏡２００の光軸の変動量を測定する。光軸の変動量（光軸の誤差）とは、光軸が本来あるべき位置と光軸の現在の位置とのずれの大きさである。望遠鏡２００は、鏡筒２１０内に、主鏡２２０、副鏡２３０を備える反射型望遠鏡である。
【００１２】
指向変動計測システム１００は、第１のレーザ光源１０１と、第２のレーザ光源１０２と、これらのレーザ光源を慣性空間で安定させるための安定化装置１１０と、姿勢検出部１２０とを有する。なお、図１においては、紙面右側から左側へ向かう方向を＋Ｚ軸方向、紙面に対して垂直に奥から手前に向かう方向を＋Ｘ軸方向、＋Ｚ軸をＸ軸周りに時計周りへ９０度回転させたものを＋Ｙ軸方向と定義する。
【００１３】
指向変動計測システム１００は、レーザ光を使用して、望遠鏡２００の鏡筒２１０内に設けられた主鏡２２０及び副鏡２３０のＸ軸周りの回転量（回転角）とＹ軸方向の並進量（並進距離）の２自由度の姿勢の変動量を個別に計測する。
【００１４】
レーザ光出力部として機能する第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２は、それぞれコリメートレンズを有しており、コリメートレンズを介してレーザ光を出力（出射）する。このため、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２から出力されるレーザ光は平行光である。第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２は、制御部１６０に接続されており、制御部１６０の指示に従ってレーザ光を出力する。
【００１５】
安定化装置１１０は、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２から出力されるレーザ光の姿勢（進行方向、角度）を慣性空間で安定させる。このようにして、主鏡２２０と副鏡２３０の姿勢の変動量を計測する際に、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２の姿勢の変化（変動）による影響が計測値への影響を抑制できる。
【００１６】
図２に、安定化装置１１０の分解斜視図を示す。安定化装置１１０は、基台１１１と、基台１１１に設置された固定部１１２と、固定部１１２に設置された揺動部１１３と、を有する。
【００１７】
基台１１１は、金属等で形成され、安定化装置１１０全体を支持する。
【００１８】
固定部１１２は、基台１１１に立設された金属等で形成された長方形の板１１２ａと金属で形成された円板１１２ｂとを重ねあわせたものから構成される。
【００１９】
揺動部１１３は、例えば、金属で形成された円板から構成される。揺動部１１３は、２軸の回転板バネ１１６を介して固定部１１２に取り付けられており、Ｘ軸周りとＹ軸周りに揺動自在である。
【００２０】
ローカルセンサ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ（以下、総称してローカルセンサ１１４と呼ぶ場合がある）は、固定部１１２の円板１１２ｂ上の４回対称となる位置に配置されている。より具体的には、ローカルセンサ１１４ａと１１４ｂとは、円板１１２ｂの中心を通るＹ軸上に距離を置いて配置されている。ローカルセンサ１１４ｃと１１４ｄとは、円板１１２ｂの中心を通るＸ軸上に距離を置いて配置されている。各ローカルセンサ１１４は、固定部１１２と揺動部１１３の距離を計測し、計測値を駆動回路１１７に出力する。固定部１１２と揺動部１１３のＸ軸周りの相対回転角は、Ｙ軸方向に距離を置いて配置されたローカルセンサ１１４ａと１１４ｂの測定値の差分によって算出できる。同様に、固定部１１２と揺動部１１３のＹ軸周りの相対回転角は、Ｘ軸方向に距離を置いて配置されたローカルセンサ１１４ｃと１１４ｄの測定値の差分によって算出できる。
【００２１】
アクチュエータ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ（以下、総称してアクチュエータ１１５と呼ぶ場合がある）は、固定部１１２の円板上の４回対称となる位置に配置されたリニアアクチュエータから構成されている。個々のアクチュエータ１１５の先端は揺動部１１３の背面に当接している。駆動回路１１７の制御により、個々のアクチュエータ１１５はそれぞれ伸縮する。アクチュエータ１１５の伸縮により、揺動部１１３は固定部１１２側から押圧される。このようにして、揺動部１１３の固定部１１２に対する相対的な傾きが調節される。
【００２２】
慣性センサ１１８（１１８ａ、１１８ｂ）は、揺動部１１３に設けられている。慣性センサ１１８ａは、揺動部１１３のＸ軸周りの回転角を計測し、計測値を図１に示す駆動回路１１７に出力する。慣性センサ１１８ｂは、揺動部１１３のＹ軸周りの回転角を計測し、計測値を駆動回路１１７に出力する。慣性センサ１１８ａ、慣性センサ１１８ｂは、角度センサ、角速度センサ、加速度センサ等から構成される。
【００２３】
駆動回路１１７は、揺動部１１３を慣性空間で安定させる。具体的には、駆動回路１１７は、ローカルセンサ１１４ａの計測値とローカルセンサ１１４ｂの計測値の差分に基づいて、Ｘ軸周りにおける揺動部１１３と固定部１１２との相対回転角（Ｘ軸周りの回転角）を算出する。駆動回路１１７は、さらに、ローカルセンサ１１４ｃの計測値とローカルセンサ１１４ｄの計測値との差分によって、Ｙ軸周りにおける揺動部１１３と固定部１１２との相対回転角（Ｙ軸周りの回転角）を算出する。駆動回路１１７は、算出した揺動部１１３のＸ軸周りの回転角及びＹ軸周りの回転角と、慣性センサ１１８ａの計測値及び慣性センサ１１８ｂの計測値とに基づいて、揺動部１１３を本来あるべき姿勢（あるいは初期姿勢）に戻すために必要なアクチュエータ１１５の制御量を算出する。
【００２４】
駆動回路１１７は、算出した制御量をアクチュエータ１１５へ印加する電圧値に変換し、その電圧をアクチュエータ１１５に印加して、アクチュエータ１１５を伸縮駆動する。駆動回路１１７は、揺動部１１３をＸ軸周りに回転させる場合、アクチュエータ１１５ａとアクチュエータ１１５ｂとを駆動する。駆動回路１１７は、揺動部１１３をＹ軸周りに回転させる場合、アクチュエータ１１５ｃとアクチュエータ１１５ｄとを駆動する。
【００２５】
第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２とは、図２に示すように、揺動部１１３の、望遠鏡２００に対向する面に設けられている。第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２とは、揺動部１１３の円板の中心を通るＺ軸に対して１８０度対称となるような位置にそれぞれ配置されている。
【００２６】
上述したように、安定化装置１１０の揺動部１１３は、慣性空間で安定するように、その姿勢が常に調節される。従って、例えば、基台１１１等を介して外部からの振動が揺動部１１３に伝達され、揺動部１１３の姿勢がわずかに変化した場合、ローカルセンサ１１４と慣性センサ１１８とが揺動部１１３の姿勢の変化を検出する。駆動回路１１７は、ローカルセンサ１１４と慣性センサ１１８との出力から、揺動部１１３を、ローカルセンサ１１４により検出されている初期位置に戻すために必要なアクチュエータ１１５の制御量を求める。駆動回路１１７は、求めた制御量をアクチュエータ１１５に印加する電圧値に変換し、変換した電圧をアクチュエータ１１５に印加し、アクチュエータ１１５を伸縮駆動する。このように、駆動回路１１７は、揺動部１１３が安定するようその姿勢を調節する。揺動部１１３の姿勢が調節されるので、外部から振動等が揺動部１１３に伝達しても、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２の姿勢はほぼ変化しない。つまり、第１のレーザ光源１０１、第２のレーザ光源１０２の姿勢は常に慣性空間で安定するよう制御される。よって、揺動部１１３の姿勢の変化は指向変動計測システム１００の計測値に影響しない。
【００２７】
次に、図１を参照して、姿勢検出部１２０について説明する。
姿勢検出部１２０は、鏡筒２１０の対物部に対向する位置（図１では、紙面に向かって望遠鏡２００の右側）に、第１の偏光板１２１、第２の偏光板１２２、第１のビームスプリッタ１２３、第２のビームスプリッタ１２４、反射鏡１２５、反射鏡１２６、副鏡姿勢検出用ミラー１２７、第１のレーザ光検出器１２８、第２のレーザ光検出器１２９、第１の姿勢演算部１３０を有する。さらに、姿勢検出部１２０は、鏡筒２１０の接眼部に対向する位置（図１の望遠鏡２００の左側）に、第３のビームスプリッタ１３１、第３の偏光板１３２、第４の偏光板１３３、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５、第２の姿勢演算部１３６を有する。
【００２８】
第１のレーザ光源１０１のレーザ光出力口に対向する位置には、Ｐ波（Ｐ偏光波）のみを透過させる第１の偏光板１２１が配置されている。第２のレーザ光源１０２のレーザ光出力口に対向する位置には、Ｓ波（Ｓ偏光波）のみを透過させる第２の偏光板１２２が配置されている。
【００２９】
レーザ光分割部として機能する第１のビームスプリッタ１２３は、第１のレーザ光源１０１から出力され、＋Ｚ方向に進むレーザ光の光路上であって、望遠鏡２００の鏡筒２１０の手前の位置に配置されている。第２のビームスプリッタ１２４は、第２のレーザ光源１０２から出力され、＋Ｚ方向に進むレーザ光の光路上であって、望遠鏡２００の鏡筒２１０の手前の位置に配置されている。
また、副鏡姿勢検出用ミラー１２７が副鏡２３０の非反射面に取り付けられている。副鏡姿勢検出用ミラー１２７は、副鏡２３０とは別個の鏡でもよいし副鏡２３０の背面の平坦部をコーティングして鏡面化したものでもよい。
【００３０】
第１のビームスプリッタ１２３は、第１のレーザ光源１０１から出力され、第１の偏光板１２１を透過したレーザ光（Ｐ波）Ｌ１を＋Ｚ方向のレーザ光Ｌ１１と−Ｙ方向のレーザ光Ｌ１２の２つに分割する。分割されたレーザ光のうち＋Ｚ方向に進むレーザ光Ｌ１１は鏡筒２１０内に進入する。分割されたレーザ光のうち−Ｙ方向に進むレーザ光Ｌ１２は反射鏡１２５で反射して、副鏡姿勢検出用ミラー１２７に入射する。
【００３１】
第２のビームスプリッタ１２４は、第２のレーザ光源１０２から出力され、第２の偏光板１２２を透過したレーザ光Ｌ２のＳ波を＋Ｚ方向のレーザ光Ｌ２１と＋Ｙ方向のレーザ光Ｌ２２の２つに分割する。分割されたレーザ光のうち＋Ｚ方向に進むレーザ光Ｌ２１は鏡筒２１０内に進入する。分割されたレーザ光のうち＋Ｙ方向に進むレーザ光Ｌ２２は反射鏡１２６で反射して、副鏡姿勢検出用ミラー１２７に入射する。
【００３２】
副鏡姿勢検出用ミラー１２７は、副鏡２３０の非反射面であって、望遠鏡２００の結像に影響しない部分に取り付けられている。
反射鏡１２５で反射して、副鏡姿勢検出用ミラー１２７に入射したレーザ光Ｌ１２は、副鏡姿勢検出用ミラー１２７で反射し、第１のレーザ光検出器１２８に入射する。反射鏡１２６で反射して、副鏡姿勢検出用ミラー１２７に入射したレーザ光Ｌ２２は、副鏡姿勢検出用ミラー１２７で反射し、第２のレーザ光検出器１２９に入射する。
【００３３】
第１のレーザ光検出器１２８は、副鏡姿勢検出用ミラー１２７の反射面に対向する位置に配置されている。
【００３４】
第１のレーザ光検出器１２８は、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）センサを有しており、第１のレーザ光検出部として機能する。第１のレーザ光検出器１２８は、副鏡姿勢検出用ミラー１２７で反射したレーザ光Ｌ１２を受光し、受光したレーザ光Ｌ１２の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第１の姿勢演算部１３０に出力する。
【００３５】
第２のレーザ光検出器１２９は、副鏡姿勢検出用ミラー１２７の反射面に対向する位置に配置されている。
【００３６】
第２のレーザ光検出器１２９は、ＰＳＤセンサを有している。第２のレーザ光検出器１２９は、第１のレーザ光検出器１２８とともに第１のレーザ光検出部として機能する。第２のレーザ光検出器１２９は、副鏡姿勢検出用ミラー１２７で反射したレーザ光Ｌ２２を受光し、受光したレーザ光Ｌ２２の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第１の姿勢演算部１３０に出力する。
【００３７】
第１の姿勢演算部１３０は、第１のレーザ光１２８と第２のレーザ光検出器１２９とから供給される測定値に基づいて、副鏡２３０の姿勢変動量を演算する。ここで、副鏡２３０の姿勢変動量とは、副鏡２３０のあるべき姿勢と現在の副鏡２３０の姿勢とのずれ（Ｘ軸周りの回転角とＹ軸方向の並進距離）である。第１の姿勢演算部１３０は、演算した姿勢変動量を、例えば、制御部１６０に出力し、第１のレーザ光検出器１２８の出力、第２のレーザ光検出器１２９の出力を後述する第２の姿勢演算部１３６に出力する。なお、第１の姿勢演算部１３０が実施する演算処理の詳細は後述する。
【００３８】
第３のビームスプリッタ１３１は、鏡筒２１０の接眼部に対向する位置に配置されている。第３のビームスプリッタ１３１は、鏡筒２１０内で主鏡２２０及び副鏡２３０で反射し、接眼部を通過したレーザ光（レーザ光Ｌ１１とＬ１２が混在したもの）を２つに分割（分岐）する。
第３のビームスプリッタ１３１により分割されたレーザ光の一方は、Ｐ波のみを透過させる第３の偏光板１３２を透過して、第３のレーザ光検出器１３４に入射する。第３のビームスプリッタ１３１により分割されたレーザ光の他方はＳ波のみを透過させる第４の偏光板１３３を透過して、第４のレーザ光検出器１３５に入射する。第３の偏光板１３２と第４の偏光板１３３により、鏡筒２１０内で混在した第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２から出力されたレーザ光を分離することができる。よって、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５とは、第１のレーザ光源１０１、第２のレーザ光源１０２のいずれから出力されたレーザ光のみを受光する。
【００３９】
第３のレーザ光検出器１３４は、ＰＳＤセンサを有しており、第２のレーザ光検出部として機能する。第３のレーザ光検出器１３４は、受光したレーザ光の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第２の姿勢演算部１３６に出力する。
第４のレーザ光検出器１３５も、ＰＳＤセンサを有しており、第２のレーザ光検出部として機能する。第４のレーザ光検出器１３５は、受光したレーザ光の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第２の姿勢演算部１３６に出力する。
【００４０】
第３のレーザ光検出器１３４と第４のレーザ光検出器１３５の出力は、副鏡２３０のＸ軸周りの回転とＹ軸方向の並進による姿勢の変化、主鏡２２０のＸ軸周りの回転とＹ軸方向の並進による姿勢の変化の影響が混在したものである。
【００４１】
第２の姿勢演算部１３６は、第３のレーザ光検出器１３４と第４のレーザ光検出器１３５から出力される各測定値と、第１の姿勢演算部１３０の出力演算値とに基づいて、主鏡２２０の姿勢変動量を演算する。ここで、主鏡２２０の姿勢変動量とは、主鏡２２０のあるべき姿勢と現在の主鏡２２０の姿勢とのずれである。なお、第２の姿勢演算部１３６が実施する演算処理の詳細は後述する。
【００４２】
このような構成により、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２から出力されたレーザ光は次のような経路を進むことになる。
【００４３】
第１のレーザ光源１０１から出力されたレーザ光Ｌ１は、第１の偏光板１２１を透過してＰ波となり、第１のビームスプリッタ１２３で分割される。分割されたレーザ光の一方Ｌ１１は、望遠鏡２００の鏡筒２１０内に入射する。分割されたレーザ光の他方Ｌ１２は、反射鏡１２５と副鏡姿勢検出用ミラー１２７とで順次反射し、第１のレーザ光検出器１２８に入射する。
【００４４】
また、第２のレーザ光源１０２から出力されたレーザ光Ｌ２は、第２の偏光板１２２を透過してＳ波となり、第２のビームスプリッタ１２４で分割される。分割されたレーザ光の一方Ｌ２１は、レーザ光Ｌ１１と平行に＋Ｚ方向に進み、望遠鏡２００の鏡筒２１０内に入射する。分割されたレーザ光の他方Ｌ２２は、反射鏡１２６と副鏡姿勢検出用ミラー１２７とで順次反射し、第２のレーザ光検出器１２９に入射する。
【００４５】
鏡筒２１０内に入射したレーザ光Ｌ１１とＬ２１とは、主鏡２２０及び副鏡２３０で反射し、鏡筒２１０の接眼部を通過して、鏡筒２１０の外へ進み、第３のビームスプリッタ１３１で分割される。分割されたレーザ光の一方のうち、Ｐ波成分（即ち、第１のレーザ光源１０１から出力された成分）は、第３の偏光板１３２を透過して第３のレーザ光検出器１３４に入射する。分割されたレーザ光の他方のうちＳ波成分（即ち、第２のレーザ光源１０２から出力された成分）は、第４の偏光板１３３を透過して第４のレーザ光検出器１３５に入射する。
【００４６】
次に、上記構成を有する指向変動計測システム１００により、望遠鏡２００の光軸の変動量を、主鏡２２０による成分と、副鏡２３０による成分に分離して測定する動作を、図１、図３を参照して説明する。
【００４７】
まず、図１に示す安定化装置１１０を稼働し、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２を慣性空間で安定させる。
安定化装置１１０を稼働した状態で、第１と第２のレーザ光源１０１，１０２をオンして、レーザ光Ｌ１とＬ２を出射させる。
【００４８】
第１のレーザ光源１０１から出力されたレーザ光Ｌ１は、上述した光路を通って、副鏡姿勢検出用ミラー１２７で反射し、第１のレーザ光検出器１２８に入射する。第１のレーザ光検出器１２８は、入射したレーザ光（Ｐ波）の入射位置と入射角度を検出し、検出値を第１の姿勢演算部１３０に出力する。同様に、第２のレーザ光源１０２から出力されたレーザ光Ｌ２は、上述した光路を通って、副鏡姿勢検出用ミラー１２７で反射し、第２のレーザ光検出器１２９に入射する。第２のレーザ光検出器１２９は、入射したレーザ光（Ｓ波）の入射位置と入射角度を検出し、検出値を第１の姿勢演算部１３０に出力する。
【００４９】
第１の姿勢演算部１３０は、第１のレーザ光検出器１２８および第２のレーザ光検出器１２９の出力値を取り込み（図３：ステップＳ１１，Ｓ１２）、副鏡２３０のＸ軸周りの回転によるレーザ光の変動角とＹ軸方向の並進によるレーザ光の変動角を算出する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
【００５０】
より詳細に説明する。第１の姿勢演算部１３０は、あらかじめメモリに副鏡２３０のあるべき姿勢（基準姿勢）の情報を記憶している。具体的には、副鏡２３０のあるべき姿勢の情報は、あらかじめ副鏡２３０の初期姿勢の姿勢を計測（検出）した値である。第１の姿勢演算部１３０は、第１のレーザ光検出器１２８、第２のレーザ光検出器１２９の出力値からそれぞれ副鏡２３０の初期姿勢の計測値を差し引きして、副鏡２３０の姿勢の変動量を求める。第１のレーザ光検出器１２８の出力値から副鏡２３０の初期姿勢の計測値を差し引きして求めた副鏡２３０の姿勢の変動量をSSM1とする。第２のレーザ光検出器１２９の出力値から副鏡２３０の初期姿勢の計測値を差し引きして求めた副鏡２３０の姿勢の変動量をSSM2とする。副鏡２３０のＸ軸回転に伴うレーザ光の変動角（変位角）をθrot_SM_X、副鏡２３０のＹ軸方向の並進に伴うレーザ光の変動角（変位角）をθdel_SM_Yとすると、SSM1とSSM2は数１と数２で表わされる。第１の姿勢演算部１３０は、メモリに記憶されている副鏡２３０の初期姿勢の計測値と第１のレーザ光検出器１２８の出力値と第２のレーザ光検出器１２９の出力値に基づいて、以下の演算を実行する。
【数１】
2015122349.tif 000003
【数２】
2015122349.tif 000004
数１、数２から、副鏡２３０のＸ軸周りの回転によるレーザ光の変動角θrot_SM_Xは、数３で表される。
【数３】
2015122349.tif 000005
【００５１】
さらに、数１、数２から、副鏡２３０のＹ軸方向の並進によるレーザ光の変動角θdel_SM_Yは、数４で表される。
【数４】
2015122349.tif 000006
【００５２】
ここで、副鏡２３０のＸ軸回転変位量（変位角）をΔθX_SM，副鏡２３０のＹ軸方向の並進の変位量（変位距離）をΔYSMとする。副鏡２３０のＸ軸周りの回転によるレーザ光の変動角θrot_SM_Xと、副鏡２３０のＹ軸方向の並進によるレーザ光の変動角θdel_SM_Yとは、数５と数６で表すことができる。
【数５】
2015122349.tif 000007
【数６】
2015122349.tif 000008
【００５３】
ここで、KSM1は副鏡２３０のＸ軸回転変位に対するレーザ光の変動角θrot_SM_Xの感度係数、KSM2は副鏡２３０のＹ軸方向の並進の変位量に対するレーザ光の変動角θdel_SM_Yの感度係数である。KSM1とKSM2ともに既知のパラメータであり、第１の姿勢演算部１３０に予め登録されている。
【００５４】
数５と数６を変形すると、数７と数８が得られる。
【数７】
2015122349.tif 000009
【数８】
2015122349.tif 000010
【００５５】
第１の姿勢演算部１３０は、記憶部等に記憶されている副鏡２３０の初期姿勢の計測値を読み出し、第１のレーザ光検出器１２８の出力値から副鏡２３０の初期姿勢の計測値を差し引きした値である副鏡２３０の姿勢の変動量SSM1とを求める。第１の姿勢演算部１３０は、第２のレーザ光検出器１２９の出力値から副鏡２３０のあるべき姿勢（初期姿勢）の計測値を差し引きした値である副鏡２３０の姿勢の変動量SSM2を使用して数３と数７、数４と数８の演算を実行し、副鏡２３０のＸ軸回転変位量ΔθX_SMと副鏡２３０のＹ軸方向の並進の変位量（以下、Ｙ軸並進変位量）ΔYSMとを求める。
【００５６】
第１の姿勢演算部１３０は、副鏡２３０のＸ軸回転変位量ΔθX_SMと副鏡２３０のＹ軸並進変位量ΔYSMを、例えば、制御部１６０に出力する。さらに、第１の姿勢演算部１３０は、第１のレーザ光検出器１２８が求めた副鏡２３０の姿勢の変動量SSM1と第２のレーザ光検出器１２９が求めた副鏡２３０の姿勢の変動量SSM2とを第２の姿勢演算部１３６に出力する。
【００５７】
一方、図１に示すように、第１のレーザ光源１０１から出力されたレーザ光Ｌ１の一部は、上述した光路を通って、主鏡２２０及び副鏡２３０で反射され、最終的に、第３のレーザ光検出器１３４に入射する。第３のレーザ光検出器１３４は、入射したレーザ光の入射位置と入射角度を検出し、検出値を第２の姿勢演算部１３６に出力する。
同様に、第２のレーザ光源１０２から出力されたレーザ光Ｌ２の一部は、上述した光路を通って、主鏡２２０及び副鏡２３０で反射され、最終的に、第４のレーザ光検出器１３５に入射する。第４のレーザ光検出器１３５は、入射したレーザ光の入射位置と入射角度を検出し、検出値を第２の姿勢演算部１３６に出力する。
【００５８】
第３のレーザ光検出器１３４の出力値から主鏡２２０のあるべき姿勢（初期姿勢）を差し引きして求めた主鏡２２０の姿勢の変動量をSsum1とする。第３のレーザ光検出器１３４の出力値から主鏡２２０のあるべき姿勢を差し引きして求めた主鏡２２０の姿勢の変動量をSsum2とする。主鏡２２０のＸ軸回転変位量（変位角）をΔθX_PM、主鏡２２０のＹ軸方向の並進の変位量（以下、Ｙ軸並進変位量）をΔYPMとする。第３のレーザ光検出器１３４の出力Ssum1と、第４のレーザ光検出器１３５の出力Ssum2とは、数式９で表される。ここで、主鏡２２０のあるべき姿勢の情報は、あらかじめ主鏡２２０の初期姿勢を計測（検出）した値であり、その計測値は記憶部等に記憶されているものとする。第２の姿勢演算部１３６は、記憶部等に記憶されている主鏡２２０の初期姿勢の計測値と第１のレーザ光検出器１２８の出力値と第２のレーザ光検出器１２９の出力値に基づいて、以下の演算を実行する。
【数９】
2015122349.tif 000011
【００５９】
ここで、KPM1と KPM2は、それぞれ主鏡２２０のＹ軸方向の並進の変位量ΔYPMに対するレーザ光Ｌ１１の変動角（変位角）の感度係数、主鏡２２０のＸ軸回転変位量をΔθX_PMに対するレーザ光Ｌ１１の変動角の感度係数である。KPM3とKPM4は、それぞれ主鏡２２０のＹ軸並進変位量ΔYPMに対するレーザ光Ｌ２１の変動角の感度係数、主鏡２２０のＸ軸回転変位量をΔθX_PMに対するレーザ光Ｌ２２の変動角の感度係数である。これら４つの感度係数は望遠鏡２００に関する既知の光学パラメータであり、第２の姿勢演算部１３６に予め登録されている。
【００６０】
数９を変形すると数１０が得られる。数１０から、SSUM1とSSUM2、SSM1とSSM2とを使用して、主鏡２２０のＸ軸回転変位量ΔθX_PMとＹ軸並進変位量ΔYPMを求めることができることがわかる。
【数１０】
2015122349.tif 000012
【００６１】
第２の姿勢演算部１３６は、記憶部等に記憶されている主鏡２２０、副鏡２３０の初期姿勢の計測値を読み出し、第３のレーザ光検出器１３４の出力値から主鏡２２０のあるべき姿勢（初期姿勢）の計測値を差し引きした値である主鏡２２０の姿勢の変動量SSUM1を求める。第２の姿勢演算部１３６は、第４のレーザ光検出器１３５の出力値から主鏡２２０のあるべき姿勢（初期姿勢）の計測値を差し引きした値である主鏡２２０の姿勢の変動量SSUM2とを求める（ステップＳ２１，Ｓ２２）。第２の姿勢演算部１３６は、求めた主鏡２２０の姿勢の変動量SSUM1、SSUM2、さらに、第１の姿勢演算部１３０から供給された副鏡２３０の姿勢の変動量SSM1、SSM2とを使用して、数１０の演算を実行し、主鏡２２０のＸ軸回転変位量ΔθX_PMと主鏡２２０のＹ軸並進変位量ΔYPMを求める（ステップＳ２３）。
【００６２】
このようにして、指向変動計測システム１００は、望遠鏡２００の光軸の変動量の主鏡２２０による成分を第２の姿勢演算部１３６により、副鏡２３０による成分を第１の姿勢演算部１３０により、それぞれ測定する。
【００６３】
なお、第１の姿勢演算部１３０と第２の姿勢演算部１３６は、演算により求めた副鏡２３０のＸ軸回転変位量ΔθX_SMとＹ軸並進変位量ΔYSM、主鏡２２０のＸ軸回転変位量ΔθX_PMとＹ軸並進変位量ΔYPMを、例えば、制御部１６０に出力する。制御部１６０は、例えば、必要に応じて、駆動回路１１７を介して、主鏡２２０及び／又は副鏡２３０を支持するアクチュエータ１１５を制御して、それらの位置と傾きを制御する。
【００６４】
以上説明したように、２本のレーザ光を用いて主鏡２２０と副鏡２３０の姿勢を検出（計測）し、第１の姿勢演算部１３０および第２の姿勢演算部１３６で演算処理を行う。このようにして、副鏡２３０のＸ軸回転変位量ΔθX_SMとＹ軸並進変位量ΔYSM、主鏡２２０のＸ軸回転変位量ΔθX_PMとＹ軸並進変位量ΔYPMを算出することができる。つまり、主鏡２２０と副鏡２３０のそれぞれのＸ軸周りの回転量とＹ軸方向の並進の変位量を求めることができる。
また、安定化装置１１０により、外部から伝搬する振動などの影響を受けずに、安定して、光軸のずれを測定することができる。
なお、上述の実施の形態では、主鏡２２０、副鏡２３０のあるべき姿勢の情報として、それぞれの初期姿勢を計測した値を使用する例を説明した。しかし、主鏡２２０、副鏡２３０のあるべき姿勢として他の情報を使用してもよい。例えば、計算等により、主鏡２２０、副鏡２３０の理想的な姿勢を求めておき、その情報をあらかじめ記憶部等に記憶してもよい。
【００６５】
（実施の形態２）
上述の実施の形態１では、Ｙ軸方向に離間して配置された２個のレーザ光源（第１のレーザ光源１０１、第２のレーザ光源１０２）を使用して、Ｘ軸周りの回転とＹ軸方向の並進による姿勢変動量を測定する例を示したが、測定対象を増加することも可能である。
以下、Ｘ軸方向に離間して配置された２個のレーザ光源を追加することにより、Ｙ軸周りの回転とＸ軸方向の並進による姿勢変動量をも測定する指向変動計測システムの実施の形態を説明する。
【００６６】
図４に実施の形態２に係る安定化装置１１０ａの分解斜視図を示す。図４において、上述の実施の形態１と同様の構成については同様の符号を付してある。本実施の形態では、図１に示す指向変動計測システム１００の安定化装置１１０の代わりに安定化装置１１０ａを使用する。
【００６７】
図４に示す安定化装置１１０ａは、第１のレーザ光源１０１、第２のレーザ光源１０２、第３のレーザ光源１０３、第４のレーザ光源１０４を有する。第１のレーザ光源１０１、第２のレーザ光源１０２の配置は、実施の形態１と同様である。第３のレーザ光源１０３、第４のレーザ光源１０４は、円板上の円の中心を通るＸ軸上に配置されている。第１のレーザ光源１０１、第２のレーザ光源１０２、第３のレーザ光源１０３、第４のレーザ光源１０４は、円板の中心を通るＺ軸方向の軸に対して９０度対称となるような位置に配置されている。
【００６８】
本実施の形態では、図１に示す姿勢検出部１２０は、第１の偏光板１２１、第２の偏光板１２２に加えて、２枚の偏光板を有する。つまり、追加された第３のレーザ光源１０３、第４のレーザ光源１０４のレーザ光出力口に対向する位置には、それぞれ偏光板が配置される。追加された２枚の偏光板のうち一方の偏光板は、Ｐ波のみを透過させ、他方の偏光板はＳ波のみを透過させる。
【００６９】
本実施の形態では、レーザ光源の追加に伴い、鏡筒２１０の対物部に対向する位置に、２個のビームスプリッタ、２個の反射鏡、２個のレーザ光検出器がさらに設けられる。つまり、鏡筒２１０の対物部側には、４個の偏光板、４個のレーザ光検出器が設けられている。
【００７０】
図１に示す鏡筒２１０の接眼部に対向する位置に設けられた第３のビームスプリッタ１３１は、鏡筒２１０内で主鏡２２０及び副鏡２３０で反射し、接眼部を通過したレーザ光を４つに分割する。
【００７１】
また、レーザ光源の追加に伴い、鏡筒２１０の接眼部に対向する位置に、２個の偏光板、２個のレーザ光検出器がさらに設けられる。つまり、鏡筒２１０の接眼部側には、４個の偏光板、４個のレーザ光検出器が設けられている。追加された２個の偏光板の一方はＳ波のみを透過させ、他方はＰ波のみを透過される。
【００７２】
本実施の形態におけるレーザ光の進路は以下のようになる。
【００７３】
４個のレーザ光源から出力されたレーザ光はそれぞれ対応する偏光板を透過し、対応するビームスプリッタで分割される。分割されたレーザ光の一方は、対応する反射鏡及び副鏡姿勢検出用ミラー１２７で反射し、対応するレーザ光検出器に入射する。また、分割されたレーザ光の他方は、望遠鏡２００の鏡筒２１０内に入射する。
【００７４】
鏡筒２１０内に入射したレーザ光は、主鏡２２０及び副鏡２３０で反射し、鏡筒２１０の接眼部を通過して、鏡筒２１０外の第３のビームスプリッタ１３１で４つに分割される。分割されたレーザ光はそれぞれ対応する偏光板を透過して、対応するレーザ光検出器に入射する。
【００７５】
実施の形態２において、第１の姿勢演算部１３０は、４個のレーザ光検出器がそれぞれ測定した測定値（レーザ光の入射位置と入射角度）に基づいて、副鏡２３０の姿勢変動量を演算する。
【００７６】
第１の姿勢演算部１３０が行う副鏡２３０の姿勢変動量を求める演算について説明する。
【００７７】
４個のレーザ光検出器の出力値から副鏡２３０のあるべき姿勢（初期姿勢）を差し引きして求めた値をSSM1、SSM2、SSM3、SSM4とする。副鏡２３０のＸ軸回転、Ｙ軸回転に伴うレーザ光の変動角（変位角）をそれぞれθrot_SM_X、θrot_SM_Yとし、副鏡２３０のＸ軸方向の並進、Ｙ軸方向の並進に伴うレーザ光の変動角（変位角）をそれぞれθdel_SM_X、θdel_SM_Yとする。このとき、SSM1〜 SSM4は下記のように表わされる。
【数１１】
2015122349.tif 000013
【００７８】
数１１より、θrot_SM_X、θrot_SM_Y、θdel_SM_X、θdel_SM_Yは、以下のように表される。
【数１２】
2015122349.tif 000014
【００７９】
ここで、副鏡２３０のＸ軸、Ｙ軸回転変位量をそれぞれΔθX_SM、ΔθY_SMとし、副鏡２３０のＸ軸、Ｙ軸並進変位量をそれぞれΔXSM、ΔYSMとする。副鏡２３０のＸ軸回転変位に対するレーザ光の変動角θrot_SM_Xの感度係数をKSM1、副鏡２３０のＹ軸回転変位に対するレーザ光の変動角θrot_SM_Yの感度係数をKSM3とし、Ｘ軸並進変位に対するレーザ光の変動角θdel_SM_Xの感度係数をKSM4とし、Ｙ軸並進変位に対するレーザ光の変動角θdel_SM_Yの感度係数をKSM2とする。θrot_SM_X、θrot_SM_Y、θdel_SM_X、θdel_SM_Yは、数１３のように表される。
【数１３】
2015122349.tif 000015
【００８０】
数１３を変形すると、数１４が得られる。
【数１４】
2015122349.tif 000016
第１の姿勢演算部１３０は、４個のレーザ光検出器の出力値、４個のレーザ光検出器の出力値から求めた副鏡２３０の姿勢の変動量（SSM1、SSM2、SSM3、SSM4）、感度係数（KSM1、KSM2、KSM3、KSM4 ）を使用して数１２と数１４の演算を実行する。このようにして、第１の姿勢演算部１３０は、副鏡２３０のＸ軸回転変位量ΔθX_SM、副鏡２３０のＹ軸並進変位量ΔYSM、副鏡２３０のＸ軸並進変位量ΔXSM、副鏡２３０のＹ軸回転変位量ΔθY_SMを求める。
【００８１】
第１の姿勢演算部１３０は、演算値を制御部１６０に出力する。また、第１の姿勢演算部１３０は、求めた副鏡２３０の姿勢の変動量（SSM1、SSM2、SSM3、SSM4）を、第２の姿勢演算部１３６に出力する。
【００８２】
一方、第２の姿勢演算部１３６は、鏡筒２１０内の主鏡２２０及び副鏡２３０を反射し、４個のレーザ光検出器がそれぞれ測定した測定値に基づいて、主鏡２２０の姿勢の変動量を演算する。
【００８３】
主鏡２２０のＸ軸、Ｙ軸の回転変位量をそれぞれΔθX_PM、ΔθY_PM、主鏡２２０のＸ軸、Ｙ軸並進変位量をそれぞれΔXPM、ΔYPMとする。４つのレーザ光検出器の出力値から求められる主鏡２２０の姿勢の変動量Ssum1〜SSUM4は以下のように表される。
【数１５】
2015122349.tif 000017
【００８４】
ここで、K'PM1〜K'PM8の各感度係数は既知の光学パラメータである。数１５を変形すると、数１６が得られる。
【数１６】
2015122349.tif 000018
第２の姿勢演算部１３６は、４つのレーザ光検出器の出力値から求めた主鏡２２０の姿勢の変動量であるSsum1〜SSUM4を使用して数１６の演算を実行する。このように、第２の姿勢演算部１３６は、主鏡２２０のＸ軸、Ｙ軸それぞれの回転変位量ΔθX_PM、ΔθY_Mと主鏡２２０のＸ軸、Ｙ軸それぞれの並進変位量ΔXPM、ΔYPMを算出する。第２の姿勢演算部１３６は、演算値を制御部１６０に出力する。
【００８５】
実施の形態１では、主鏡２２０と副鏡２３０のそれぞれのＸ軸回転とＹ軸並進の変位量に基づいて、主鏡２２０と副鏡２３０の姿勢の変動量を算出したが、本実施の形態においては、４個のレーザ光源を使用して、主鏡２２０と副鏡２３０のそれぞれのＸ軸、Ｙ軸回転とＸ軸、Ｙ軸並進による主鏡２２０と副鏡２３０の姿勢の変動量を算出する。つまり、本実施の形態では、より精密に光軸の変動量を算出することができる。
【００８６】
（実施の形態３）
また、レーザ光源が１個だけであっても、上述の実施の形態１と同様に、光軸の変動量を算出することが可能である。
【００８７】
図５に、実施の形態３に係る、安定化装置の揺動部１１３ｂの斜視図を示す。図６に揺動部１１３ｂを採用した指向変動計測システム１００ｂの構成を示す。なお、揺動部１１３ｂ以外の構成は実施の形態１と同様である。
【００８８】
図５に示すように、実施の形態３では、１個のレーザ光源１０１ｂを使用する。揺動部１１３ｂの表面には、ビームスプリッタ１０５、反射鏡１０６が設けられている。実施の形態１とは異なり、レーザ光源１０１ｂは、その出力レーザが揺動部１１３ｂの表面に設けられたビームスプリッタ１０５に入射可能となるような位置に配置される。
【００８９】
レーザ光源１０１ｂから出力されたレーザ光は、ビームスプリッタ１０５で２つに分割される。分割された一方のレーザ光は、図６に示すように、実施の形態１の第１のレーザ光源１０１から出力されたレーザ光と同様の経路を進む。分割された他方のレーザ光は、実施の形態１の第２のレーザ光源１０２から出力されたレーザ光と同様の経路を進む。
【００９０】
このようにして、１個のレーザ光源を使用して、実施の形態１のように２個のレーザ光源を有しているのと同様の構成を実現することができる。レーザ光源の数を減らすことで、安定化装置１１０を軽量化することができる。
【００９１】
また、複数のレーザ光源を用いた場合、各々のレーザ揺らぎのばらつきにより姿勢検出器間でレーザ揺らぎの影響が異なるが、レーザ光源を１台にすることにより、計測系へのレーザ揺らぎの影響を姿勢検出器間で統一させることができる。このため、主鏡２２０および副鏡２３０の姿勢の変動量をより高精度に算出することが可能となる。
【００９２】
（実施の形態４）
実施の形態２では、４個のレーザ光源を使用する構成を説明したが、２個のレーザ光源を使用して、同様の構成を実現することができる。
【００９３】
図７に、実施の形態４に係る安定化装置１１０の揺動部１１３ｃの斜視図を示す。なお、揺動部１１３ｃ以外の構成は、実施の形態２と同様である。
【００９４】
実施の形態４では、２個のレーザ光源１０１ｃ、１０２ｃを使用する。揺動部１１３ｃの表面には、レーザ光源１０１ｃから出力されたレーザを分割するための、ビームスプリッタ１０５、反射鏡１０６、レーザ光源１０２ｃから出力されたレーザを分割するための、ビームスプリッタ１０７、反射鏡１０８が設けられている。レーザ光源１０１ｃ、１０２ｃはそれぞれ、その出力レーザがビームスプリッタ１０５、１０７に入射可能となるような位置に配置されている。
【００９５】
レーザ光源１０１ｃから出力されたレーザ光は、ビームスプリッタ１０５で２つに分割される。分割された一方のレーザ光は、実施の形態１の第１のレーザ光源１０１から出力されたレーザ光と同様の経路を進む。分割された他方のレーザ光は、実施の形態１の第２のレーザ光源１０２から出力されたレーザ光と同様の経路を進む。
【００９６】
レーザ光源１０２ｃから出力されたレーザ光は、ビームスプリッタ１０７で２つに分割される。分割された一方のレーザ光は、実施の形態２の第１のレーザ光源１０１から出力されたレーザ光と同様の経路を進む。分割された他方のレーザ光は、実施の形態２の第２のレーザ光源１０２から出力されたレーザ光と同様の経路を進む。
【００９７】
このようにして、２個のレーザ光源を使用して、実施の形態２のように４個のレーザ光源を有しているのと同様の構成を実現することができる。レーザ光源の数を減らすことで、安定化装置１１０を軽量化することができる。
【００９８】
また、複数のレーザ光源を用いた場合、各々のレーザ揺らぎのばらつきにより姿勢検出器間でレーザ揺らぎの影響が異なるが、レーザ光源を１台にすることにより、計測系へのレーザ揺らぎの影響を姿勢検出器間で統一させることができる。このため、主鏡２２０および副鏡２３０の姿勢の変動量をより高精度に算出することができる。
【００９９】
（実施の形態５）
実施の形態１では、図１に示すように、副鏡２３０の姿勢の変動量を検出するために、第１のレーザ光検出器１２８、第２のレーザ光検出器１２９を設けていたが、これらの検出器を１個の検出器に置き換えることができる。
【０１００】
図８に実施の形態５に係る指向変動計測システム１００ｄの構成を示す。ここでは、第１のレーザ光検出器１２８と第２のレーザ光検出器１２９の代わりに、レーザ光検出器１３８を設けている。レーザ光検出器１３８は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）方式の検出センサである。レーザ光検出器１３８を使用してレーザスポット光の重心位置を求め、２本のレーザ光を同時に検出（計測）することができる。
【０１０１】
また、実施の形態１では、鏡筒２１０の接眼部に対向する位置に、第３のビームスプリッタ１３１、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５等を設けていた。しかし、これらの構成を、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ方式の検出センサであるレーザ光検出器１３７で置き換えることができる。
【０１０２】
このように、検出器の数を減らすことで、本指向変動計測システムの構成を簡素化することができる。
【０１０３】
（実施の形態６）
実施の形態３のように、１つのレーザ光源から複数のレーザ光を生成し、かつ、実施の形態５のように、検出器の数を減らすこともできる。
【０１０４】
図９に実施の形態６に係る指向変動計測システム１００ｅの構成を示す。ここでは、１つのレーザ光源１０１ｂから出力されたレーザ光をビームスプリッタ１０５と反射鏡１０６を使用して２つのレーザ光を生成している。
【０１０５】
さらに、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ方式の検出センサであるレーザ光検出器１３８、レーザ光検出器１３７を使用することでレーザ光検出器の数を減らしている。このように、システムの構成を簡素化することができる。
【０１０６】
（実施の形態７）
図１に示す実施の形態１に係る指向変動計測システム１００は、第１のレーザ光検出器１２８、第２のレーザ光検出器１２９、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５などの複数の検出器を有するが、これらの検出器自体の姿勢が変化（変動）する可能性がある。この場合は、それぞれの検出器の出力値に、当該検出器自体の姿勢の変化が影響するため、正確な計測をすることができない。
【０１０７】
このため、それぞれの検出器に慣性センサを設けることができる。図１０に実施の形態７に係る指向変動計測システム１００ｆの構成を示す。
【０１０８】
ここでは、第１のレーザ光検出器１２８に第１の検出器用慣性センサ１４１を、第２のレーザ光検出器１２９に第２の検出器用慣性センサ１４２を、第３のレーザ光検出器１３４に第３の検出器用慣性センサ１４３を、第４のレーザ光検出器１３５に第４の検出器用慣性センサ１４４を取り付けている。
【０１０９】
各検出器に取り付けられた慣性センサは当該検出器の姿勢の変動量を計測する。そして、検出器の出力値から慣性センサが計測した検出器自体の姿勢の変動量を差し引いて、検出器の出力値から、検出器自体の姿勢の変動を除去することができる。つまり、検出器自体の姿勢の変動量を含まない正確な計測値を取得できる。
【０１１０】
図１１に示す例では、例えば、第１のレーザ光検出器１２８に、第１の検出器用慣性センサ１４１として、４個の加速度センサ等の慣性センサ（第１の検出器用慣性センサ１４１ａ〜１４１ｄ）を取り付ける。
【０１１１】
ここで、第１の検出器用慣性センサ１４１ａ、第１の検出器用慣性センサ１４１ｃは、いずれも＋Ｘ軸方向に感度を持つ。また、第１の検出器用慣性センサ１４１ｂ、第１の検出器用慣性センサ１４１ｄは、いずれも＋Ｙ軸方向に感度を持つ。
【０１１２】
よって、第１の検出器用慣性センサ１４１ａ及び第１の検出器用慣性センサ１４１ｃは、第１のレーザ光検出器１２８のＸ軸並進とＹ軸回転を検出する。また、第１の検出器用慣性センサ１４１ｂ及び第１の検出器用慣性センサ１４１ｄは、第１のレーザ光検出器１２８のＹ軸並進とＸ軸回転を検出する。
【０１１３】
第１のレーザ光検出器１２８の回転中心を通るＸ軸から第１の検出器用慣性センサ１４１の回転中心までの距離をＬ、第１の検出器用慣性センサ１４１ａの出力をＳａ、第１の検出器用慣性センサ１４１ｂの出力をＳｂ、第１の検出器用慣性センサ１４１ｃの出力をＳc、第１の検出器用慣性センサ１４１ｄの出力をＳｄとする。第１のレーザ光検出器１２８の姿勢の変動のＸ軸方向の並進をΔｘ、Ｙ軸方向の並進をΔｙ、Ｘ軸周りの回転をΦｘ、Ｙ軸周りの回転をΦｙとする。それぞれの慣性センサの出力Ｓａ〜Ｓｄは次のように表すことができる。
【数１７】
2015122349.tif 000019
【０１１４】
数１７の逆行列を求めると次式になる。
【数１８】
2015122349.tif 000020
【０１１５】
それぞれの慣性センサの出力Ｓａ〜Ｓｄを使用して、数１８の演算を実行すると、第１のレーザ光検出器１２８自体の４自由度の姿勢変動量を算出することができる。
【０１１６】
第１のレーザ光検出器１２８の出力から、数１８で求めた第１のレーザ光検出器１２８自体の４自由度の姿勢変動量を差し引きして、第１のレーザ光検出器１２８の正確な検出値を求めることができる。
【０１１７】
第２のレーザ光検出器１２９、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５にも、同様に慣性センサを取り付け、個々の検出器の姿勢変動量を求め、それぞれの検出値から検出器自体の姿勢変動量を差し引きして、正確な検出値を得ることができる。このような構成により、より精度の高い計測を行うことができる。
【０１１８】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
例えば、実施の形態１では、偏光板１２１、１２２をレーザ光源１０１、１０２とビームスプリッタ１２３、１２４の間に配置したが、偏光板１２１、１２２は、ビームスプリッタ１２３、１２４と主鏡２２０との間の光路上に配置してもよい。
【０１１９】
安定化装置１１０は、安定した姿勢でレーザ光を照射できるならば、他の構成を使用してもよい。また、場合によっては、設けなくてもよい。
【０１２０】
上記実施の形態では、計測系で複数のレーザ光源からのレーザ光が混在しないように、Ｐ偏光波とＳ偏光波でレーザ光を分離する手法を採用したが、レーザ光を分離する手法は任意である。例えば、波長の異なるレーザ光を使用し、光学フィルタを用いて、複数のレーザ光を分離等することも可能である。
【０１２１】
副鏡２３０の背面（非反射面：主鏡２２０に対応していない面）に副鏡姿勢検出用ミラー１２７を配置したが、副鏡２３０の回転角（回転量）と並進量を測定できれば、その位置や向き及び構成は任意である。例えば、副鏡２３０の側面を副鏡姿勢検出用ミラー１２７として使用してもよい。
【０１２２】
入射レーザを２分割するビームスプリッタを使用したが、３つ以上に分割するものでもよい。
【０１２３】
前述の実施の形態では、第１のレーザ光検出器１２８、第２のレーザ光検出器１２９、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５は、レーザ光の入射位置と入射角度とを検出したが、光の強度分布等の入射位置と角度に変換できる他の物理量（パラメータ）を測定してもよい、あるいは、入射したレーザ光に基づいて他の任意の手法で姿勢をもとめてもよい。
【０１２４】
測定対象として、カセグレン式の望遠鏡２００を例示したが、主鏡と副鏡を有する光学系ならば、任意の光学性を測定対象とすることができる。
【０１２５】
（実施の形態８）
この発明は、上記実施の形態のように地上での試験に適用される形態に限定されず、宇宙機に搭載した形態をとることが可能である。衛星搭載の望遠鏡が、地球などの天体の観測対象を指向すると、観測対象からの観測光は、望遠鏡に入射し、主鏡および副鏡で反射した後、センサ部に入射する。望遠鏡の指向精度の劣化の要因として、衛星運用中は常時駆動する必要のあるリアクションホイール、太陽電池パドル、慣性航法装置などがある。これらの装置は、その駆動により振動を発生するため、外乱源となる。望遠鏡部に振動が伝達されると、主鏡および副鏡に姿勢が変化し、望遠鏡の指向精度が劣化する。よって、望遠鏡の主鏡および副鏡に姿勢を継続して監視する必要がある。
【０１２６】
望遠鏡部に伝達される振動が、数Ｈｚクラスの比較的低周波領域の振動であれば、望遠鏡部と衛星バス部とが剛体と仮定できるため、望遠鏡部の姿勢変動は、衛星バス部の姿勢変動とほとんど同一とみなされる。よって、振動周波数が低周波領域であるときは、望遠鏡部の姿勢変動を衛星バス部に搭載の慣性センサより推定することができる。
【０１２７】
振動周波数が数十Ｈｚ以上の中間周波数〜高周波数領域になると、望遠鏡部と衛星バス部は剛体と仮定できず、両者は異なる姿勢変動を持つ。このため、望遠鏡部の姿勢変動を衛星バス部に搭載された慣性センサから推定することはできない。
【０１２８】
そこで、本発明の指向変動計測システムを導入することにより、衛星運用中の外乱環境下においても、リアルタイムで低周波領域から高周波領域までの望遠鏡部の姿勢変動を推定することができる。
【０１２９】
図１２に実施の形態８に係る指向変動計測システム１００ｇの構成を示す。指向変動計測システム１００ｇは、上述の実施の形態と同様に、望遠鏡２００の鏡筒２１０内にレーザ光を入射し、主鏡２２０と副鏡２３０の姿勢の変動量を検出する。望遠鏡２００の構成は、実施の形態１と同様である。以下、図１に示す実施の形態１に係る指向変動計測システム１００と異なる構成を中心に説明する。
【０１３０】
実施の形態１においては、地上での試験を想定していたため、第１のレーザ光源１０１及び第２のレーザ光源１０２が取り付けられた安定化装置１１０は、望遠鏡２００の対物部に対向する位置に設置されていた。しかし、本実施の形態では、衛星運用中を想定しており、望遠鏡２００の観測を妨げないよう、安定化装置１１０は衛星バス部５００の側面に設置されている。レーザ光は、反射器（コーナーキューブリフレクター３００）で反射して、望遠鏡２００の鏡筒２１０内に入射する。コーナーキューブリフレクター３００については後述する。
【０１３１】
実施の形態１では、単一波長のレーザ光からＰ波とＳ波のレーザ光を生成した。しかし、衛星運用中は外乱の影響もあるため、望遠鏡部の２軸並進および回転の姿勢の変動量を推定するためには、望遠鏡に最低３本のレーザ光を入射させる必要がある。冗長構成としてレーザ光を４本以上とする構成も考えられるが、宇宙機搭載を前提とすると、より軽量化し、かつコストを抑える構成が望ましい。よって、本実施の形態では３本のレーザ光を入射する場合の形態を述べる。望遠鏡へ入射させるレーザ光が３本の場合も４本の場合も望遠鏡部の２軸並進および回転の姿勢変動の推定手法は同じである。ただし、演算部においてレーザ検出値から姿勢変動に変換するマトリクス行列式は変わる。
【０１３２】
図１２に示すように、安定化装置１１０の揺動部１１３の上には、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２と第３のレーザ光源１０３が搭載されている。第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２と第３のレーザ光源１０３が出力するレーザ光は平行光である。第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２と第３のレーザ光源１０３は、制御部１６０に接続されており、制御部１６０の指示に従ってレーザ光を出力する。３本のレーザを検出側がそれぞれ識別できるように、これら３台のレーザ光源はそれぞれ異なる波長のレーザ光を出射する。例えば、６３２．８ｎｍと６９４．３ｎｍと８４０ｎｍの３つの波長レーザを使用する。第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２と第３のレーザ光源１０３は、揺動部１１３の円板上に集約されて設けられている。これは、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２と第３のレーザ光源１０３から出射されるレーザ光すべてを後述するコーナーキューブリフレクター３００に入射させるためである。
【０１３３】
ローカルセンサ１１４、アクチュエータ１１５、慣性センサ１１８は、実施の形態１と同様に動作する。駆動回路１１７は、ローカルセンサ１１４と慣性センサ１１８の計測値に基づいて、アクチュエータ１１５を制御して、揺動部１１３を安定させる。このようにして、衛星バス部５００から伝達される振動により、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２の姿勢が変化することを抑制できる。
【０１３４】
図示するように、コーナーキューブリフレクター（以下、コーナーキューブ）３００が、鏡筒２１０の対物部側の端部であって、第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２と第３のレーザ光源１０３の出射口と対向する位置に設置されている。第１のレーザ光源１０１と第２のレーザ光源１０２と第３のレーザ光源１０３から−Ｚ方向に出射されたレーザ光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、コーナーキューブ３００で反射すると、＋Ｚ方向に進む。
【０１３５】
さらに、第１のビームスプリッタ１２３、第２のビームスプリッタ１２４、第４のビームスプリッタ３１０が、コーナーキューブリフレクター３００で反射し、＋Ｚ方向へ進むレーザ光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の光路上に配置されている。図示する例では、第１のビームスプリッタ１２３、第２のビームスプリッタ１２４、第４のビームスプリッタ３１０は、鏡筒２１０の内側面であって、対物部側の鏡筒２１０の端部に設置されている。
【０１３６】
第１のビームスプリッタ１２３は、第１のレーザ光源１０１の出力波長に対応するレーザ光を２分割する。第２のビームスプリッタ１２４は、第２のレーザ光源１０２の出力波長に対応するレーザ光を２分割する。第４のビームスプリッタ３１０は、第３のレーザ光源１０３の出力波長に対応するレーザ光を２分割する。
【０１３７】
第１のレーザ光源１０１から出射されたレーザ光Ｌ１は、第１のビームスプリッタ１２３により、レーザ光Ｌ１１とＬ２１に分割される。レーザ光Ｌ１は、−Ｙ方向へ進む。レーザ光Ｌ１２は、＋Ｚ方向へ進む。第２のレーザ光源１０２から出射されたレーザ光Ｌ２は、第２のビームスプリッタ１２４により、−Ｙ方向に進行するレーザ光Ｌ２１と＋Ｚ方向に進行するＬ２２とに分割される。第３のレーザ光源１０３から出射されたレーザ光Ｌ３は、第４のビームスプリッタ３１０により、−Ｙ方向に進行するレーザ光Ｌ３１と＋Ｚ方向に進行するＬ３２とに分割される。
【０１３８】
−Ｙ方向に進むレーザ光Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３１は、姿勢検出器３０１内に進入する。
【０１３９】
姿勢検出器３０１は、副鏡２３０の非反射面に取り付けられている。姿勢検出器３０１は、受光したレーザ光Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３１を使用して、副鏡２３０の姿勢の検出を行う。
【０１４０】
図１３に、姿勢検出器３０１内部の構成を示す。姿勢検出器３０１に入射したレーザ光Ｌ１１は、反射鏡１２５と副鏡姿勢検出用ミラー１２７で反射し、第１のレーザ光検出器１２８に入射する。第１のレーザ光検出器１２８は、受光したレーザ光Ｌ１１の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第１の姿勢演算部１３０に出力する。第２のレーザ光検出器１２９も同様に、反射鏡１２６と副鏡姿勢検出用ミラー１２７とで反射したレーザ光Ｌ２１の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第１の姿勢演算部１３０に出力する。第５のレーザ光検出器３０４も同様に、反射鏡３０３と副鏡姿勢検出用ミラー１２７とで反射したレーザ光Ｌ３１の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第１の姿勢演算部１３０に出力する。第１の姿勢演算部１３０は、実施の形態１と同様の手法で、副鏡２３０の姿勢変動量を演算する。
【０１４１】
また、＋Ｚ方向に進むレーザ光Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ３２は、鏡筒２１０に進入する。レーザ光Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ３２は、主鏡２２０と副鏡２３０で反射してから、接眼部を通り、鏡筒２１０の外へ進む。
【０１４２】
本実施の形態においては、３つの異なる波長のレーザ光を使用するため、望遠鏡２００の接眼部側には、２個のビームスプリッタ１３１、３０９と、３個のバンドパスフィルタ３０６、３０７、３０８と、３個のレーザ光検出器１３４、１３５、３０５が設置されている。バンドパスフィルタ３０６、３０７、３０８は、それぞれ、第１のレーザ光源１０１、第２のレーザ光源１０２、第３のレーザ光源１０３から出力されるレーザ光のみを透過させる。ビームスプリッタ１３１は、鏡筒２１０の接眼部から出射したレーザ光を―Y方向に進行するレーザ光と、Ｚ方向に進行するレーザ光に分割する。
【０１４３】
−Ｙ方向に進行するレーザ光は、バンドパスフィルタ３０６に入射する。バンドパスフィルタ３０６に入射したレーザ光のうち、第１のレーザ光源１０１の出力波長のレーザ光のみが、バンドパスフィルタ３０６を透過し、第３のレーザ光検出器１３４に入射する。第３のレーザ光検出器１３４は、ＰＳＤセンサを有しており、受光したレーザ光の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第２の姿勢演算部１３６に出力する。
【０１４４】
また、ビームスプリッタ１３１から出射し、Ｚ方向に進むレーザ光は、ビームスプリッタ３０９に入射する。ビームスプリッタ３０９は、ビームスプリッタ１３１から出射したＺ方向のレーザ光を、―Ｙ方向のレーザ光と、Ｚ方向のレーザ光の２つに分割する。ビームスプリッタ３０９により分割されたＺ方向のレーザ光は、バンドパスフィルタ３０７に入射する。バンドパスフィルタ３０７に入射したレーザ光のうち、第２のレーザ光源１０２の出力波長のレーザ光のみが、バンドパスフィルタ３０７を透過し、第４のレーザ光検出器１３５に入射する。第４のレーザ光検出器１３５は、ＰＳＤセンサを有しており、受光したレーザ光の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第２の姿勢演算部１３６に出力する。
【０１４５】
また、ビームスプリッタ３０９により分割された―Ｙ方向のレーザ光のうち、第３のレーザ光源１０３の出力波長のレーザ光のみが、バンドパスフィルタ３０８を透過し、第６のレーザ光検出器３０５に入射する。第６のレーザ光検出器３０５は、ＰＳＤセンサを有しており、受光したレーザ光の入射位置と入射角度を測定し、測定値を第２の姿勢演算部１３６に出力する。
【０１４６】
このような構成により、３つの波長のレーザ光を分割することができる。よって、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５、第６のレーザ光検出器３０５は、それぞれ異なるレーザ光源から出力されたレーザ光の入射位置と入射角度を測定する。
【０１４７】
実施の形態１と同様に、第３のレーザ光検出器１３４と第４のレーザ光検出器１３５と第６のレーザ光検出器３０５の出力は、副鏡２３０のＸ軸周りの回転とＹ軸方向の並進による姿勢変動、主鏡２２０のＸ軸周りの回転とＹ軸方向の並進による姿勢変動の影響が混在したものである。このため、第２の姿勢演算部１３６は、第３のレーザ光検出器１３４と第４のレーザ光検出器１３５と第６のレーザ光検出器３０５から出力される測定値と、第１の姿勢演算部１３０から供給された副鏡２３０の姿勢変動量とに基づいて、主鏡２２０の姿勢変動量を演算する。
【０１４８】
第２の姿勢演算部１３６は、第１の姿勢演算部１３０から供給された副鏡２３０の姿勢変動量と、求めた主鏡２２０の姿勢変動量とを、送信部１５０に出力する。
送信部１５０は、アンテナ、送受信機等を備え、地上局との間で通信を行う。
送信部１５０は、主鏡２２０の姿勢変動量と副鏡２３０の姿勢変動量とを示す情報に、例えば、送信時刻などの時刻情報を付加し、これらの情報を、地上局へ伝送する。従って、地上局は、衛星に搭載された望遠鏡２００の主鏡２２０の姿勢変動量と副鏡２３０の姿勢変動量とを、ほぼリアルタイムで取得することが可能である。
このように、指向変動計測システム１００ｇを衛星等の宇宙機に搭載することにより、オンボードで宇宙機に搭載されている望遠鏡の主鏡および副鏡の姿勢変動を分離して推定することができる。
【０１４９】
鏡筒２１０内には観測光とレーザ光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が混じった光が入射される。このため、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５、第６のレーザ光検出器３０５も、観測光とレーザ光が混合した光を受光することになる。検出器による検出精度を劣化させないため、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５、第６のレーザ光検出器３０５として、ヘテロダイン検波方式の検出器を用いることができる。ヘテロダイン検波方式においては、レーザ光以外の波長の光がある場合でも、検出器による検出精度は劣化しないことが知られている。また、ヘテロダインの検波方式を用いると、レーザ光のパワーを比較的小さくすることができ、観測光を検出する観測センサへの影響を小さくできる。
【０１５０】
なお、第１のレーザ光検出器１２８、第２のレーザ光検出器１２９は、少なくともその受光面は、望遠鏡２００と剛結合されている必要がある。もし、剛結合されず、望遠鏡２００に対して姿勢変動が生じる場合は、慣性センサを各レーザ光検出器に設置して姿勢変動を計測し、各レーザ光検出器の検出値から各レーザ光検出器自体の姿勢変動を差し引く必要がある。同様に、第３のレーザ光検出器１３４、第４のレーザ光検出器１３５は、少なくとも検出器の受光面は衛星バス部５００と剛結合されている必要がある。もし、剛結合されず、衛星バス部５００に対して姿勢変動が生じる場合は、慣性センサを各レーザ光検出器に設置して姿勢変動を計測し、各レーザ光検出器の検出値から各レーザ光検出器自体の姿勢変動を差し引く必要がある。
【０１５１】
（実施の形態９）
上述の実施の形態８では、安定化装置１１０の揺動部１１３の上にレーザ光源を３台搭載したが、さらに、軽量化および低コストの観点から、波長の異なるレーザ光源２台を揺動部１１３上に搭載してもよい。この場合、１台のレーザ光源からのレーザ光は実施の形態３の構成と同様に、ビームスプリッタと反射板を用いて２本のレーザ光に分岐させ、それぞれを偏光板を用いてＰ波とＳ波に分けることで、検出器側で識別が可能となる。
【０１５２】
（実施の形態１０）
上述の実施の形態８においては、指向変動計測システムを衛星に搭載することにより、オンボードで搭載望遠鏡の姿勢変動量の推定を可能とするものである。指向軸の推定値を基に、観測光の経路上に回転機構を有するポインティングミラー１５３を設置することで、指向の誤差を補正することが可能となる。図１４に実施の形態１０に係る指向変動計測システム１００ｈの構成を示す。
【０１５３】
地球などの天体の観測対象４００からの観測光Ｂ１は、望遠鏡部に入射され、主鏡２２０と副鏡２３０で反射される。望遠鏡部から出力された観測光Ｂ１は、ビームスプリッター１３９でレーザ光の経路と分岐させ、ポインティングミラー１５３を介してイメージセンサ１５１に受光させる。ポインティングミラー１５３は２軸の回転駆動を可能とし、望遠鏡部の姿勢のずれを除去するように制御する。すなわち、実施の形態１および実施の形態３の構成の場合は、主鏡と副鏡の姿勢変動を合わせて、Ｘ軸回転方向の角度ずれを補正するようにポインティングミラー１５３を制御し、実施の形態２および実施の形態４の構成の場合は、Ｘ軸回転方向とＹ軸回転方向の角度ずれを補正するようにポインティングミラー１５３を制御する。
【０１５４】
指向誤差が数μｒａｄオーダー（高度４００ｋｍで地上分解能数ｍ）となる衛星を考えたとき、外乱の周波数特性にもよるが、ポインティングミラー１５３の帯域は数百Ｈｚ程度必要となる。ポインティングミラー１５３を数百Ｈｚで駆動するためには、検出器の帯域はさらに一桁上の帯域が必要となるが、第１のレーザ光検出器１２８と第２のレーザ光検出器１２９と第５のレーザ光検出器３０４と第３のレーザ光検出器１３４と第４のレーザ光検出器１３５と第６のレーザ光検出器３０５に対して、ＰＳＤセンサを用いれば問題ない。
【０１５５】
観測光が平行光である場合は、第２の姿勢演算部１３６で算出される、
主鏡の２軸並進方向の姿勢（ΔＸＰＭ，ΔＹＰＭ）、主鏡の２軸回転方向の姿勢変動（ΔθＸ＿ＰＭ，ΔθＹ＿ＰＭ）、副鏡の２軸並進方向の姿勢変動（ΔＸＳＭ，ΔＹＳＭ）、副鏡の２軸回転方向の姿勢変動（ΔθＸ＿ＳＭ，ΔθＹ＿ＳＭ）、を用いると、搭載望遠鏡のＸ軸方向の指向軸変動θＸ＿ｅｒｒおよび、Ｙ軸方向の指向軸変動θＹ＿ｅｒｒは、次式で表わされる。
【数１９】
2015122349.tif 000021
【０１５６】
ここで、ＴＰＭは主鏡の２軸並進方向の姿勢変動に対する搭載望遠鏡指向軸変動の感度係数を、ＲＰＭは主鏡の２軸回転方向の姿勢変動に対する搭載望遠鏡指向軸変動の感度係数を、ＴＳＭは副鏡の２軸並進方向の姿勢変動に対する搭載望遠鏡指向軸変動の感度係数を、ＲＳＭは副鏡の２軸回転方向の姿勢変動に対する搭載望遠鏡指向軸変動の感度係数、θＸ＿ｅｒｒ＿０は、搭載望遠鏡のＸ軸方向の指向軸変動の初期値、θＹ＿ｅｒｒ＿０は、搭載望遠鏡のＹ軸方向の指向軸変動の初期値であり、これらは既知のパラメータとして予め登録されている。
【０１５７】
上式で算出される搭載望遠鏡のＸ軸方向の指向軸変動θＸ＿ｅｒｒおよび、Ｙ軸方向の指向軸変動θＹ＿ｅｒｒを基に、ポインティングミラー１５３の目標値をミラー駆動回路１５２で求め、ポインティングミラー１５３を制御する。
【０１５８】
すなわち、ポインティングミラー１５３のＸ軸周りの回転は搭載望遠鏡のＹ軸方向の指向軸変動量を抑制し、ポインティングミラー１５３のＹ軸周りの回転は搭載望遠鏡のＸ軸方向の指向軸変動量を抑制するように駆動する。このため、ポインティングミラー１５３のＸ軸回転の目標値をφＸ＿ｒｅｆ、Ｙ軸回転の目標値をφＹ＿ｒｅｆとすると、ポインティングミラー１５３の回転角度目標値は次式で表わすことができる。
【数２０】
2015122349.tif 000022
【０１５９】
このように、指向誤差計測システムを搭載した衛星にポインティングミラーを具備することにより、姿勢演算部で推定した搭載望遠鏡の指向軸変動を基に、ポインティングミラーの回転駆動を制御することで指向軸変動を抑制することが可能となる。
【０１６０】
この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【０１６１】
本発明は、２０１４年２月１３日に出願された日本国特許出願２０１４−２５８４６号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２０１４−２５８４６号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【符号の説明】
【０１６２】
１１０  安定化装置、１２１  第１の偏光板、１２２  第２の偏光板、１２３  第１のビームスプリッタ、１２４  第２のビームスプリッタ、１２５  反射鏡、１２６  反射鏡、１２７  副鏡姿勢検出用ミラー、１２８  第１のレーザ光検出器、１２９  第２のレーザ光検出器、１３０  第１の姿勢演算部、１３１  第３のビームスプリッタ、１３２  第３の偏光板、１３３  第４の偏光板、１３４  第３のレーザ光検出器、１３５  第４のレーザ光検出器、１３６  第２の姿勢演算部、１３７  レーザ光検出器、１３８  レーザ光検出器、１４１  第１の検出器用慣性センサ、１４２  第２の検出器用慣性センサ、１４３  第３の検出器用慣性センサ、１４４  第４の検出器用慣性センサ、１５０  送信部、１５３  ポインティングミラー、１６０  制御部、２００  望遠鏡、２１０  鏡筒、２２０  主鏡、２３０  副鏡、３００  コーナキューブリフレクター、３０１  姿勢検出器、３０４  第５のレーザ光検出器、３０５  第６のレーザ光検出器、３０６，３０７，３０８  バンドパスフィルタ、３０９  ビームスプリッタ、３１０  第４のビームスプリッタ、５００  衛星バス部。
【図１】
2015122349.tif 000023
【図２】
2015122349.tif 000024
【図３】
2015122349.tif 000025
【図４】
2015122349.tif 000026
【図５】
2015122349.tif 000027
【図６】
2015122349.tif 000028
【図７】
2015122349.tif 000029
【図８】
2015122349.tif 000030
【図９】
2015122349.tif 000031
【図１０】
2015122349.tif 000032
【図１１】
2015122349.tif 000033
【図１２】
2015122349.tif 000034
【図１３】
2015122349.tif 000035
【図１４】
2015122349.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月30日(2016.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主鏡と副鏡を有する反射型集光光学系の前記副鏡に配置された副鏡姿勢検出用ミラーと、
少なくとも２本の互いに平行なレーザ光を前記反射型集光光学系に互いに異なる位置から入射し、他の少なくとも２本のレーザ光を前記副鏡姿勢検出用ミラーに互いに異なる位置から入射するレーザ光出力部と、
前記副鏡姿勢検出用ミラーにより反射した各レーザ光を検出する第１のレーザ光検出部と、
前記第１のレーザ光検出部の検出結果に基づいて、前記副鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差である姿勢の変動量を求める第１の姿勢演算部と、
前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射された各レーザ光を検出する第２のレーザ光検出部と、
前記第２のレーザ光検出部の検出結果と前記第１のレーザ光検出部の検出結果とに基づいて、前記主鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差である姿勢の変動量を求める第２の姿勢演算部と、
を備える指向変動計測システム。
【請求項２】
前記第１のレーザ光検出部は、前記副鏡姿勢検出用ミラーにより反射した各レーザ光を受光し、受光した各レーザ光の入射位置と入射角度を検出し、
前記第１の姿勢演算部は、前記第１のレーザ光検出部が検出したレーザ光の入射位置と入射角度とに基づいて、前記副鏡の姿勢の誤差を求め、
前記第２のレーザ光検出部は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光を受光し、受光したレーザ光の入射位置と入射角度を検出し、
前記第２の姿勢演算部は、前記第２のレーザ光検出部が検出したレーザ光の入射位置と入射角度と前記第１のレーザ光検出部が検出したレーザ光の入射位置と入射角度とに基づいて、前記主鏡の姿勢の誤差を求める、
請求項１に記載の指向変動計測システム。
【請求項３】
前記レーザ光出力部が出力するレーザ光を慣性空間と見なせる空間で安定させる安定化装置をさらに備え、
前記レーザ光出力部は、前記安定化装置に取り付けられる、
請求項１又は２に記載の指向変動計測システム。
【請求項４】
前記第１の姿勢演算部は、前記副鏡の回転及び並進による姿勢の変動量を求め、
前記第２の姿勢演算部は、前記主鏡の回転及び並進による姿勢の変動量を求める、
請求項１から３のいずれか１項に記載の指向変動計測システム。
【請求項５】
前記レーザ光出力部は少なくとも２本のレーザ光を出力し、
前記レーザ光出力部から出力された各レーザ光をそれぞれ２分割し、一方のレーザ光を前記反射型集光光学系に入射し、他方のレーザ光を前記副鏡姿勢検出用ミラーに入射する、第１のレーザ光分割部をさらに備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の指向変動計測システム。
【請求項６】
前記レーザ光出力部は、第１のレーザ光と第２のレーザ光からなる２つのレーザ光を出力し、
光の第１の偏光成分のみを透過させる第１の偏光器と第２の偏光器と、
光の前記第１の偏光成分とは異なる第２の偏光成分のみを透過させる第３の偏光器と第４の偏光器と、
をさらに備え、
前記第１の偏光器は、前記レーザ光出力部から出力された一のレーザ光の第１の偏光成分のみを透過させて前記第１のレーザ光分割部に入射させ、
前記第３の偏光器は、前記レーザ光出力部から出力された他の一のレーザ光の前記第２の偏光成分のみを透過させて前記第１のレーザ光分割部に入射させ、
前記第２の偏光器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第１の偏光成分のみを透過させて前記第２のレーザ光検出部に入射させ、
前記第４の偏光器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第２の偏光成分のみを透過させて前記第２のレーザ光検出部に入射させ、
前記第２のレーザ光検出部は、２つのレーザ光検出器を含み、
前記２つのレーザ光検出器のうちの一方は、前記第２の偏光器から入射された前記第１の偏光成分のみを検出し、
前記２つのレーザ光検出器のうちの他方は、前記第４の偏光器から入射された前記第２の偏光成分のみを検出する、
請求項５に記載の指向変動計測システム。
【請求項７】
前記レーザ光出力部は、それぞれ波長が異なる第１のレーザ光と第２のレーザ光と第３のレーザ光を出力し、
前記第１のレーザ光のみを透過させる第１のろ波器と第４のろ波器と、
前記第２のレーザ光のみを透過させる第２のろ波器と第５のろ波器と、
前記第３のレーザ光のみを透過させる第３のろ波器と第６のろ波器と、
をさらに備え、
前記第１のろ波器は、前記レーザ光出力部から出力された前記第１のレーザ光のみを透過させ、前記第１のレーザ光分割部に入射し、
前記第２のろ波器は、前記レーザ光出力部から出力された前記第２のレーザ光のみを透過させ、前記第１のレーザ光分割部に入射し、
前記第３のろ波器は、前記レーザ光出力部から出力された前記第３のレーザ光のみを透過させ、前記第１のレーザ光分割部に入射し、
前記第４のろ波器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第１のレーザ光のみを透過させ、前記第２のレーザ光検出部に入射し、
前記第５のろ波器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第２のレーザ光のみを透過させ、前記第２のレーザ光検出部に入射し、
前記第６のろ波器は、前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射されたレーザ光の前記第３のレーザ光のみを透過させ、前記第２のレーザ光検出部に入射し、
前記第２のレーザ光検出部は、第１の検出器と第２の検出器と第３の検出器とを含み、
前記第１の検出器は、前記第４のろ波器から入射された前記第１のレーザ光偏光のみを検出し、
前記第２の検出器は、前記第５のろ波器から入射された前記第２のレーザ光のみ偏光を検出する、
前記第３の検出器は、前記第６のろ波器から入射された前記第３のレーザ光のみ偏光を検出する、
請求項５に記載の指向変動計測システム。
【請求項８】
前記第１のレーザ光検出部と前記第２のレーザ光検出部とは慣性センサを備え、
前記慣性センサは、前記第１のレーザ光検出部及び前記第２のレーザ光検出部が含む検出器の姿勢の変動量を計測し、
前記慣性センサが計測した姿勢の変動量で前記第１のレーザ光検出部及び前記第２のレーザ光検出部が求めた姿勢の変動量をそれぞれ補正する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の指向変動計測システム。
【請求項９】
前記レーザ光出力部に対面するように設置され、受光したレーザ光の光路を変化させる反射器、
をさらに備え、
前記レーザ光出力部は、相互に平行な複数のレーザ光を前記反射器に出射し、
前記反射器は、受光したレーザ光の光路を変化させ、第１のレーザ光分割部に入射する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の指向変動計測システム。
【請求項１０】
人工衛星に搭載された、請求項９に記載の指向変動計測システムであって、
前記レーザ光出力部が出力するレーザ光を慣性空間と見なせる空間で安定させる安定化装置を備え、
前記レーザ光出力部は、前記安定化装置に取り付けられ、
前記安定化装置は、前記人工衛星のバス部に設置されており、
前記第１の姿勢演算部が求めた前記副鏡の姿勢の変動量と、前記第２の姿勢演算部が求めた前記主鏡の姿勢の変動量とを地上局に送信する送信部を、
さらに備える、
請求項９に記載の指向変動計測システム。
【請求項１１】
人工衛星に搭載された、請求項９に記載の指向変動計測システムであって、
前記レーザ光出力部が出力するレーザ光を慣性空間と見なせる空間で安定させる安定化装置を備え、
前記レーザ光出力部は、前記安定化装置に取り付けられ、
前記安定化装置は、前記人工衛星のバス部に設置されており、
ポインティングミラーと、
前記ポインティングミラーを駆動するミラー駆動回路と、
を更に備え、
前記ミラー駆駆動回路は、前記第１の姿勢演算部が演算した前記副鏡の姿勢の変動量と、前記第２の姿勢演算部が演算した前記主鏡の姿勢の変動量と、に基づいて、前記副鏡と前記主鏡の姿勢の変化に起因する前記反射型集光光学系の指向軸のずれを打ち消すようにポインティングミラーを駆動する、
請求項９に記載の指向変動計測システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の指向変動計測システムを搭載した人工衛星。
【請求項１３】
請求項１１に記載の指向変動計測システムを搭載した人工衛星。
【請求項１４】
少なくとも２本の互いに平行なレーザ光を主鏡と副鏡を有する反射型集光光学系にそれぞれ異なる位置から入射し、他の少なくとも２本のレーザ光を前記副鏡の非反射面に配置された副鏡姿勢検出用ミラーにそれぞれ異なる位置から入射するステップと、
前記副鏡姿勢検出用ミラーにより反射した各レーザ光を検出し、検出した結果に基づいて、前記副鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差を求めるステップと、
前記反射型集光光学系に入射し、前記主鏡と前記副鏡とにより反射された各レーザ光を検出し、検出した結果と前記副鏡姿勢検出用ミラーにより反射して検出された各レーザ光を検出した結果とに基づいて、前記主鏡の基準姿勢と現在の姿勢との誤差を求めるステップと、
を有する指向変動計測方法。
【国際調査報告】
2015122349.tif 000037
2015122349.tif 000038
2015122349.tif 000039
2015122349.tif 000040