(57)【要約】複数の物体結像視野を持つ、全てが反射式設計の小型光学系が本書において開示される。また、本光学系の視野方向はどれも同一であり、さらに本光学系は、レーザ測距用および照準用部品を追加するためのいくつかの異なる構造を有し得る。
2012530940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭視野モードまたは広視野モードのいずれかで動作して物体を結像するよう適合された光学系（１００、２００、２００’）であって、該光学系が、
第１入口開口部（１０２、２０２）、
第２入口開口部（１０４、２０４）、
反射式ビーム拡大器（１０６、２０６）、 
反射式結像器（１０８、２０８）、
可動式視野変更ミラー（１１０、２１０）、および、
画像検出器（１１２、２１２）、
を備え、
前記狭視野モードでは、
前記可動式視野変更折返しミラーが光ビーム路外に位置し、
前記反射式結像器が、前記第１入口開口部を通過した第１光ビーム（１５０ａ、２５０ａ）を受信し、さらに、
前記画像検出器が、前記反射式結像器を通過しかつ前記物体を結像した、前記第１光ビーム（１５０ｄ、２５０ｅ）を受信し、さらに、
前記広視野モードでは、
前記反射式ビーム拡大器が、前記第２入口開口部を通過した第２光ビーム（１６０ａ、２６０ａ）を受信し、
前記可動式視野変更折返しミラーが、前記光ビーム路内に位置し、かつ前記反射式ビーム拡大器を通過した前記第２光ビーム（１６０ｅ、２６０ｅ）を受けかつ反射し、
前記反射式結像器が、前記可動式視野変更折返しミラーから反射された前記第２光ビーム（１６０ｆ、２６０ｆ）を受信し、さらに、
前記画像検出器が、前記反射式結像器を通過しかつ前記物体を結像した、前記第２光ビーム（１６０ｉ、２６０ｊ）を受信するものであることを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記反射式ビーム拡大器（１０６）が、アフォーカル３ミラーアナスチグマートおよび折返しミラーを含むものであることを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項３】
前記反射式結像器（２０８）が、集光３ミラーアナスチグマートを含むものであることを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項４】
前記反射式結像器（２０８）が、集光３ミラーアナスチグマートと少なくとも１つの折返しミラー（３０２）とを含むものであることを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項５】
前記反射式結像器が、ノッチ分光ビームスプリッタ（２０８’）をさらに含むものであることを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項６】
前記反射式結像器が、前記画像検出器に対して１００％のコールドシールド効率を可能にする、接近可能な射出瞳（１５４、１６６、２５４、２６６、２６８）を含むことを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項７】
前記狭視野モードにおいては、
前記反射式結像器が、
前記第１入口開口部を通過した前記第１光ビームを受けかつ反射する、１次ミラー（１０８ａ）、
前記１次ミラーから反射された前記第１光ビーム（１５０ｂ）を受けかつ反射する、２次ミラー（１０８ｂ）、および、
前記２次ミラーから反射された前記第１光ビーム（１５０ｃ）を受けかつ反射する、３次ミラー（１０８ｃ）、
を含み、
前記画像検出器が、前記反射式結像器内の前記３次ミラーから反射された前記第１光ビームを受信するものであり、そして、
前記広視野モードにおいては、
前記反射式ビーム拡大器が、
前記第２入口開口部を通過した前記第２光ビームを受けかつ反射する、３次ミラー（１０６ａ）、
前記３次ミラーから反射された前記第２光ビーム（１６０ｂ）を受けかつ反射する、固定折返しミラー（１０６ｂ）、
前記固定折返しミラーから反射された前記第２光ビーム（１６０ｃ）を受けかつ反射する、２次ミラー（１０６ｃ）、および、
前記２次ミラーから反射された前記第２光ビーム（１６０ｄ）を受けかつ反射する、１次ミラー（１０６ｄ）、
を含み、
前記可動式視野変更折返しミラーが、前記光ビーム路内に位置し、かつ前記反射式ビーム拡大器内の前記１次ミラーから反射された前記第２光ビームを受けかつ反射するものであり、
前記反射式結像器が、
前記可動式視野変更折返しミラーから反射された前記第２光ビームを受けかつ反射する、１次ミラー、
前記１次ミラーから反射された前記第２光ビームを受けかつ反射する、２次ミラー、および、
前記２次ミラーから反射された前記第２光ビームを受けかつ反射する、３次ミラー、
を含み、さらに、
前記画像検出器が、前記反射式結像器内の前記３次ミラーから反射された前記第２光ビームを受信するものであることを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項８】
前記狭視野モードにおいては、
前記反射式結像器が、
前記第１入口開口部を通過した前記第１光ビームを受けかつ反射する、１次ミラー（２０８ａ）、
前記１次ミラーから反射された前記第１光ビーム（２５０ｂ）を受けかつ反射する、２次ミラー（２０８ｂ）、
前記２次ミラーから反射された前記第１光ビーム（２５０ｃ）を受けかつ反射する、第１固定折返しミラー（２０８ｃ）またはノッチ分光ビームスプリッタ、および、
前記第１固定折返しミラーまたは前記ノッチ分光ビームスプリッタから反射された前記第１光ビーム（２５０ｄ）を受けかつ反射する、３次ミラー（２０８ｄ）、
を含み、
前記画像検出器が、前記反射式結像器内の前記３次ミラーから反射された前記第１光ビームを受信するものであり、
前記広視野モードにおいては、
前記反射式ビーム拡大器が、
前記第２入口開口部を通過した前記第２光ビームを受けかつ反射する、３次ミラー（２０６ａ）、
前記３次ミラーから反射された前記第２光ビーム（２６０ｂ）を受けかつ反射する、固定折返しミラー（２０６ｂ）、
前記固定折返しミラーから反射された前記第２光ビーム（２６０ｂ）を受けかつ反射する、２次ミラー（２０６ｃ）、および、
前記２次ミラーから反射された前記第２光ビーム（２６０ｄ）を受けかつ反射する、１次ミラー（２０６ｄ）、
を含み、
前記可動式視野変更折返しミラーが、前記光ビーム路内に位置し、かつ前記反射式ビーム拡大器内の前記１次ミラーから反射された前記第２光ビームを受けかつ反射するものであり、
前記反射式結像器が、
前記可動式視野変更折返しミラーから反射された前記第２光ビームを受けかつ反射する、１次ミラー、
前記１次ミラーから反射された前記第２光ビームを受けかつ反射する、２次ミラー、
前記２次ミラーから反射された前記第２光ビームを受けかつ反射する、第１固定折返しミラーまたはノッチ分光ビームスプリッタ、および、
前記第１固定折返しミラーまたは前記ノッチ分光ビームスプリッタから反射された前記第２光ビームを受けかつ反射する、３次ミラー、
を含み、
前記画像検出器が、前記反射式結像器内の前記３次ミラーから反射された前記第２光ビームを受信するものであることを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項９】
前記反射式結像器が、前記３次ミラーから反射された前記第１光ビームまたは前記第２光ビームを受けかつ反射する、第２固定折返しミラー（３０２）をさらに含み、かつ、
前記画像検出器が、前記反射式結像器内の前記３次ミラーに替えて、前記第２固定折返しミラーから、前記第１光ビームまたは前記第２光ビームを受信することを特徴とする請求項８記載の光学系。
【請求項１０】
物体を結像する方法であって、
第１入口開口部（１０２、２０２）、
第２入口開口部（１０４、２０４）、
反射式ビーム拡大器（１０６、２０６）、 
反射式結像器（１０８、２０８）、
可動式視野変更ミラー（１１０、２１０）、および、
画像検出器（１１２、２１２）、
を含む光学系（１００、２００、２００’）を提供するステップ、
前記光学系を狭視野モードで動作させて前記物体を結像するステップであって、
前記可動式視野変更折返しミラーが光ビーム路外に位置し、
前記反射式結像器が、前記第１入口開口部を通過した第１光ビーム（１５０ａ、２５０ａ）を受信し、さらに、
前記画像検出器が、前記反射式結像器を通過しかつ前記物体を結像した、前記第１光ビーム（１５０ｄ、２５０ｅ）を受信するステップ、および、
前記光学系を広視野モードで動作させて前記物体を結像するステップであって、
前記反射式ビーム拡大器が、前記第２入口開口部を通過した第２光ビーム（１６０ａ、２６０ａ）を受信し、
前記可動式視野変更折返しミラーが、前記光ビーム路内に位置し、かつ前記反射式ビーム拡大器を通過した前記第２光ビーム（１６０ｅ、２６０ｅ）を受けかつ反射し、
前記反射式結像器が、前記可動式視野変更折返しミラーから反射された前記第２光ビーム（１６０ｆ、２６０ｆ）を受信し、さらに、
前記画像検出器が、前記反射式結像器を通過しかつ前記物体を結像した、前記第２光ビーム（１６０ｉ、２６０ｊ）を受信するステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２００９年６月１９日に出願された「複数視野を有する超広帯域小型光学系」と題する米国仮特許出願第６１／２１８，５７７号の利益を主張する、２００９年８月３１日に出願された「複数視野を有する超広帯域小型光学系」と題する米国特許出願第１２／５５０９６２号の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、複数の物体結像視野を持つ、全てが反射式の小型光学系に関する。また、本光学系の視野方向はどれも同一であり、さらに本光学系は、レーザ測距用および照準用部品を追加するためのいくつかの異なる構造を有し得る。
【背景技術】
【０００３】
画像検出器の進歩により、光学設計の領域は新たに広がっている。近年開発されたものに、以前は別々の画像検出器を用いた場合にのみ利用することができた機能（日中／夜間／全天候での結像）を一体化したものがある。例えば、現在では単一の画像検出器で、０．９μｍから５μｍまで、あるいは３μｍから１２μｍまで画像化することができる。以前は、このような波長の帯域は２つのより小さな別々の波長帯（短波長赤外（ＳＷＩＲ）および中波長赤外（ＭＷＩＲ）、または、ＭＷＩＲおよび長波長赤外（ＬＷＩＲ））に分割され、２つの別個の画像検出器を使用する必要があった。この小さくなった波長範囲では、個別の各波長帯に対して典型的には屈折光学系が好適である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画像検出器の帯域幅が増加し、これにより光学系の帯域幅が増加しても、この増加したスペクトル範囲に亘って伝送可能な入手し得る屈折性光学材料は限られている。さらに、現存の材料では色補正を実現するのは困難である。例えば、ＳＷＩＲからＭＷＩＲに変わるとき、クラウンをフリントに交換し、またフリントをクラウンに交換する。このため、新しい画像検出器で使用し得る全波長帯に対する小型軽量の屈折光学系の設計は難題となっている。さらに、複数の結像視野、携帯型操作、および１００％のコールドシールドといった追加の特徴が、増加したスペクトル帯域幅での要件に対して全ての仕様を満たすような屈折光学系の設計を、より一層困難にしている。すなわち、従来の屈折光学系に関連した欠点に対処する光学系が必要とされている。こういった要望および他の要望を、本発明の光学系および方法は満足させるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、本発明は、狭視野モードまたは広視野モードのいずれかで動作して物体を結像するよう適合された光学系（全てが反射式の望遠鏡）を提供する。この光学系は、（ａ）第１（大）入口開口部；（ｂ）第２（小）入口開口部；（ｃ）反射式ビーム拡大器；（ｄ）反射式結像器；（ｅ）可動式視野変更ミラー；および（ｆ）画像検出器を含む。狭視野モードでは、（ｉ）可動式視野変更折返しミラーが光ビーム路外に位置し；（ｉｉ）反射式結像器が、第１入口開口部を通過した第１光ビームを受信し；さらに（ｉｉｉ）画像検出器が、反射式結像器を通過しかつ物体を結像した、第１光ビームを受信する。広視野モードでは、（ｉ）反射式ビーム拡大器が、第２入口開口部を通過した第２光ビームを受信し；（ｉｉ）可動式視野変更折返しミラーが、光ビーム路内に位置し、かつ反射式ビーム拡大器を通過した第２光ビームを受けかつ反射し；（ｉｉｉ）反射式結像器が、可動式視野変更折返しミラーから反射された第２光ビームを受信し；さらに（ｉｖ）画像検出器が、反射式結像器を通過しかつ物体を結像した、第２光ビームを受信する。所望であれば、この光学系は、レーザ測距用および照準用部品を追加するための、いくつかの異なる構造を有してもよい。
【０００６】
別の態様において、本発明は物体を結像する方法を提供する。この方法は、（ａ）  第１（大）入口開口部、第２（小）入口開口部、反射式ビーム拡大器、反射式結像器、可動式視野変更ミラー、および画像検出器、を含む光学系（全てが反射式の望遠鏡）を提供するステップ；（ｂ）光学系を狭視野モードで動作させて物体を結像するステップであって、（ｉ）可動式視野変更折返しミラーが光ビーム路外に位置し；（ｉｉ）反射式結像器が、第１入口開口部を通過した第１光ビームを受信し；さらに（ｉｉｉ）画像検出器が、反射式結像器を通過しかつ物体を結像した、第１光ビームを受信するステップ；および（ｃ）光学系を広視野モードで動作させて物体を結像するステップであって、（ｉ）反射式ビーム拡大器が、第２入口開口部を通過した第２光ビームを受信し；（ｉｉ）可動式視野変更折返しミラーが、光ビーム路内に位置し、かつ反射式ビーム拡大器を通過した第２光ビームを受けかつ反射し；（ｉｉｉ）反射式結像器が、可動式視野変更折返しミラーから反射された第２光ビームを受信し；さらに（ｉｖ）画像検出器が、反射式結像器を通過しかつ物体を結像した、第２光ビームを受信するステップを含む。所望であれば、この光学系は、レーザ測距用および照準用部品を追加するための、いくつかの異なる構造を有してもよい。
【０００７】
本発明のさらなる態様は、一部は以下の詳細な説明、図面、および任意の請求項の中に明記され、さらに一部は詳細な説明から導かれるであろうし、あるいは本発明を実施することにより理解できるであろう。前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、単に例示的かつ説明的なものであり、開示される本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【０００８】
以下の詳細な説明を添付の図面とともに参照すると、本発明のより完全な理解が得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態による光学系の基本的な構成要素を示す図
【図１Ｂ】本発明の第１の実施形態による光学系の基本的な構成要素を示す図
【図１Ｃ】本発明の第１の実施形態による光学系の基本的な構成要素を示す図
【図２Ａ】本発明の第２の実施形態による光学系の基本的な構成要素を示す図
【図２Ｂ】本発明の第２の実施形態による光学系の基本的な構成要素を示す図
【図２Ｃ】本発明の第２の実施形態による光学系の基本的な構成要素を示す図
【図３】本発明の第３の実施形態による光学系を示す図
【図４】本発明の別の実施形態による、図１に示した光学系にさらにレーザ（測距照準器）を組み込んだものを示す図
【図５Ａ】本発明のさらなる実施形態による、図２Ａ〜２Ｃに示した光学系にさらにレーザ（測距照準器）を組み込んだものを示す図
【図５Ｂ】本発明のさらなる実施形態による、図２Ａ〜２Ｃに示した光学系にさらにレーザ（測距照準器）を組み込んだものを示す図
【図６】本発明のさらに別の実施形態による、図２Ａ〜２Ｃに示した光学系にさらにレーザ（測距照準器）を組み込んだものを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１Ａ〜１Ｃを参照すると、本発明の第１の実施形態による光学系１００（反射望遠鏡１００）が図示されている。図１Ａにおいて、光学系１００は、第１（大）入口開口部１０２、第２（小）入口開口部１０４、反射式ビーム拡大器１０６（アフォーカル強化３ミラーアナスチグマート１０６など）、反射式結像器１０８（集光３ミラーアナスチグマート１０８など）、可動式視野変更ミラー１１０、および画像検出器１１２を含む。所望であれば、光学系１００を電気光学的ジンバルアセンブリ１１４内にパッケージしてもよい。
【００１１】
光学系１００は、狭視野（ＮＦＯＶ）モード（例えば、１°〜４°）または広視野（ＷＦＯＶ）モード（例えば、４°〜２０°）のいずれかで動作して、物体（図示なし）を結像するよう適合されている。例えば、可動式視野変更ミラー１１０がビーム路外に位置しているとき（点線参照）、集光３ミラーアナスチグマート１０８が大入口開口部１０２を通して狭視野の物体を画像検出器１１２上に結像する（図１Ｂ参照）。可動式視野変更ミラー１１０がアフォーカル３ミラーアナスチグマート１０６と集光３ミラーアナスチグマート１０８の間の位置へと動くと、小入口開口部１０４を通して広視野の物体が同じ画像検出器１１２上に結像される（図１Ｃ参照）。狭視野および広視野の間の視野の比率は、アフォーカル３ミラーアナスチグマート１０６のアフォーカル倍率による。アフォーカル３ミラーアナスチグマート１０６の特別な小型折返し構造により、両視野は物体に向かって同じ方向を「見る」ことができる。
【００１２】
図１ＢにはＮＦＯＶモードに構成された光学系１００が示されており、このとき、可動式視野変更ミラー１１０はビーム路外に位置し、狭視野の物体が画像検出器１１２上に結像される。この構成において、図示の光学系１００は、物体（図示なし）からの入射ビーム１５０ａ（光ビーム１５０ａ）を第１（大）入口開口部１０２から受信している。ビーム１５０ａは１次ミラー１０８ａ（例えば、１次非球面凹ミラー１０８ａ）で反射され、このミラー１０８ａによりビーム１５０ａは収束されてビーム１５０ｂとなる。ビーム１５０ｂは２次ミラー１０８ｂ（例えば、２次非球面凸ミラー１０８ｂ）に入射し、このミラー１０８ｂから、中間像１５２を形成する収束ビーム１５０ｃが反射され、その後この収束ビーム１５０ｃが発散して３次ミラー１０８ｃ（例えば、３次非球面ミラー１０８ｃ）に入射する。３次ミラー１０８ｃは発散ビーム１５０ｃを受けて収束ビーム１５０ｄを反射し、この収束ビーム１５０ｄが、接近可能な（accessible）射出瞳１５４を形成する。射出瞳１５４から、ビーム１５０ｄは収束して画像検出器１１２に入射する。画像検出器１１２はビーム１５０ｄを分析し、物体の狭視野像を提供する。図１Ｂでは、明瞭にするため、広視野の物体に係る入射ビーム１６０ａ（光ビーム１６０ａ）は図示しなかった（次に論じる）。
【００１３】
図１ＣにはＷＦＯＶモードに構成された光学系１００が示されており、このとき、可動式視野変更ミラー１１０はアフォーカル３ミラーアナスチグマート１０６と集光３ミラーアナスチグマート１０８の間に位置し、広視野の物体が画像検出器１１２上に結像される。この構成において、図示の光学系１００は、物体（図示なし）からの入射ビーム１６０ａ（光ビーム１６０ａ）を第２（小）入口開口部１０４から受信している。ビーム１６０ａは３次ミラー１０６ａ（例えば、３次非球面ミラー１０６ａ）に入射し、このミラー１０６ａから、中間像１６２を形成する収束ビーム１６０ｂが反射され、その後この収束ビーム１６０ｂが発散して折返しミラー１０６ｂに入射する（広視野を得るよう、非球面折返しミラー１０６ｂとしてもよい）。中間像１６２は、折返しミラー１０６ｂのどちらかの側に位置し得る。折返しミラー１０６ｂは、２次ミラー１０６ｃ（例えば、２次非球面ミラー１０６ｃ）に入射する発散ビーム１６０ｃを反射し、２次ミラー１０６ｃからは発散ビーム１６０ｄが反射される。ビーム１６０ｄは１次ミラー１０６ｄ（例えば、１次非球面ミラー１０６ｄ）に入射し、ミラー１０６ｄは可動式視野変更ミラー１１０に向けてコリメートビーム１６０ｅを反射する。可動式視野変更ミラー１１０からはビーム１６０ｆが反射され、ビーム１６０ｆが１次ミラー１０８ａに入射する。１次ミラー１０８ａはビーム１６０ｆを反射して、収束ビーム１６０ｇを形成する。ビーム１６０ｇは２次ミラー１０８ｂに入射し、このミラー１０８ｂから、中間像１６４を形成する収束ビーム１６０ｈが反射され、その後この収束ビーム１６０ｈが発散して３次ミラー１０８ｃに入射する。３次ミラー１０８ｃは発散ビーム１６０ｈを受けて収束ビーム１６０ｉを反射し、この収束ビーム１６０ｉが、接近可能な射出瞳１６６を形成する。射出瞳１６６から、ビーム１６０ｉは収束して画像検出器１１２に入射する。画像検出器１１２はビーム１６０ｉを分析し、物体の広視野像を提供する。図１Ｃでは、明瞭にするため、狭視野の物体に係る入射ビーム１５０ａ（光ビーム１５０ａ）は図示しなかった。
【００１４】
例示的な光学系１００に対する設計データ（prescription data）を、以下に表１〜６と関連付けて提供する。表１〜３は、倍率４倍、入射瞳直径１２．５ｍｍ、および視野４°×４°の、例示的なアフォーカル３ミラーアナスチグマート１０６に関する表面設計データを表したものである。
【表１】
2012530940.tif 000003
【００１５】
表１において、要素番号１〜４は夫々、３次ミラー１０６ａ、折返しミラー１０６ｂ、２次ミラー１０６ｃ、および１次ミラー１０６ｄに相当する。「偏心」（Ｄ（ｊ））は、光学系１００における表面を画成するために使用される、新たな座標系（変位および／または回転による）を画成するものである。距離（thickness）は、次の表面までの軸上の距離を示す。Ａ（ｉ）は非球面ミラーｉを示し、以下の等式および表２により画成される。
【数１】
2012530940.tif 000004
【表２】
2012530940.tif 000005
【００１６】
表３には偏心系データを示し、ここで傾斜構造は、標準的なデカルト座標系での名称に従った、角度アルファ、ベータ、およびガンマ（度）で画成される。末尾コードのＢＥＮＤは、当該表面の傾斜と等しい分だけ、反射に続いて座標系を傾斜させることを意味する。
【表３】
2012530940.tif 000006
【００１７】
表４〜６は、有効焦点距離（ＥＦＬ）２００ｍｍ、Ｆ／４、および視野１°×１°の、例示的な集光３ミラーアナスチグマート１０８に関する表面設計データを表したものである。表４では全ての寸法の単位をｍｍとする。
【表４】
2012530940.tif 000007
【００１８】
表４において、要素番号１〜３は夫々、１次ミラー１０８ａ、２次ミラー１０８ｂ、および３次ミラー１０８ｃに相当する。「偏心」（Ｄ（ｊ））は、光学系１００における表面を画成するために使用される、新たな座標系（変位および／または回転による）を画成するものである。距離は、次の表面までの軸上の距離を示す。Ａ（ｉ）は非球面ミラーｉを示し、以下の等式および表５により画成される。
【数２】
2012530940.tif 000008
【表５】
2012530940.tif 000009
【００１９】
表６には偏心系データを示し、ここで傾斜構造は、標準的なデカルト座標系での名称に従った、角度アルファ、ベータ、およびガンマ（度）で画成される。末尾コードのＲＥＴＵは、偏心前の座標系に戻すことを意味する。
【表６】
2012530940.tif 000010
【００２０】
図２Ａ〜２Ｃを参照すると、本発明の第２の実施形態による光学系２００（反射望遠鏡２００）が図示されている。図２Ａにおいて、光学系２００は、第１（大）入口開口部２０２、第２（小）入口開口部２０４、反射式ビーム拡大器２０６（アフォーカル強化３ミラーアナスチグマート２０６など）、反射式結像器２０８（集光強化３ミラーアナスチグマート２０８など）、可動式視野変更ミラー２１０、および画像検出器２１２を含む。所望であれば、光学系２００を電気光学的ジンバルアセンブリ２１４内にパッケージしてもよい。
【００２１】
光学系２００は、狭視野（ＮＦＯＶ）モード（例えば、１°〜４°）または広視野（ＷＦＯＶ）モード（例えば、４°〜２０°）のいずれかで動作して、物体（図示なし）を結像するよう適合されている。例えば、可動式視野変更ミラー２１０がビーム路外に位置しているとき（点線参照）、集光３ミラーアナスチグマート２０８が大入口開口部２０２を通して狭視野の物体を画像検出器２１２上に結像する（図２Ｂ参照）。可動式視野変更ミラー２１０がアフォーカル３ミラーアナスチグマート２０６と集光３ミラーアナスチグマート２０８の間の位置へと動くと、小入口開口部２０４を通して広視野の物体が同じ画像検出器２１２上に結像される（図２Ｃ参照）。狭視野および広視野の間の視野の比率は、アフォーカル３ミラーアナスチグマート２０６のアフォーカル倍率による。アフォーカル３ミラーアナスチグマート２０６の特別な小型折返し構造により、両視野は物体に向かって同じ方向を「見る」ことができる。
【００２２】
図２ＢにはＮＦＯＶモードとなるように構成された光学系２００が示されており、このとき、可動式視野変更ミラー２１０はビーム路外に位置し、狭視野の物体が画像検出器２１２上に結像される。この構成において、図示の光学系２００は、物体（図示なし）からの入射ビーム２５０ａ（光ビーム２５０ａ）を第１（大）入口開口部２０２から受信している。ビーム２５０ａは１次ミラー２０８ａ（例えば、１次非球面凹ミラー２０８ａ）で反射され、このミラー２０８ａによりビーム２５０ａは収束されてビーム２５０ｂとなる。ビーム２５０ｂは２次ミラー２０８ｂ（例えば、２次非球面凸ミラー２０８ｂ）に入射し、このミラー２０８ｂから、中間像２５２を形成する収束ビーム２５０ｃが反射され、その後この収束ビーム２５０ｃが発散して折返しミラー２０８ｃに入射する（広視野を得るよう、非球面折返しミラー２０８ｃとしてもよい）。折返しミラー２０８ｃは、発散ビーム２５０ｃを受けて収束ビーム２５０ｄを３次ミラー２０８ｄ（例えば、３次非球面ミラー２０８ｄ）に向けて反射し、３次ミラー２０８ｄが、接近可能な射出瞳２５４を形成する収束ビーム２５０ｅを反射する。射出瞳２５４から、ビーム２５０ｅは収束して画像検出器２１２に入射する。画像検出器２１２はビーム２５０ｅを分析し、物体の狭視野像を提供する。図２Ｂでは、明瞭にするため、広視野の物体に係る入射ビーム２６０ａ（光ビーム２６０ａ）は図示しなかった（次に論じる）。
【００２３】
図２ＣにはＷＦＯＶモードとなるように構成された光学系２００が示されており、このとき、可動式視野変更ミラー２１０はアフォーカル３ミラーアナスチグマート２０６と集光３ミラーアナスチグマート２０８の間に位置し、広視野の物体が画像検出器２１２上に結像される。この構成において、図示の光学系２００は、物体（図示なし）からの入射ビーム２６０ａ（光ビーム２６０ａ）を第２（小）入口開口部２０４から受信している。ビーム２６０ａは３次ミラー２０６ａ（例えば、３次非球面ミラー２０６ａ）に入射し、このミラー２０６ａから、中間像２６２を形成する収束ビーム２６０ｂが反射され、その後この収束ビーム２６０ｂが発散して折返しミラー２０６ｂに入射する。折返しミラー２０６ｂは、２次ミラー２０６ｃ（例えば、２次非球面ミラー２０６ｃ）に入射する発散ビーム２６０ｃを反射し、２次ミラー２０６ｃからは発散ビーム２６０ｄが反射される。ビーム２６０ｄは１次ミラー２０６ｄ（例えば、１次非球面ミラー２０６ｄ）に入射し、ミラー２０６ｄは可動式視野変更ミラー２１０に向けてコリメートビーム２６０ｅを反射する。可動式視野変更ミラー２１０からはビーム２６０ｆが反射され、ビーム２６０ｆが１次ミラー２０８ａに入射する。１次ミラー２０８ａはビーム２６０ｆを反射して、収束ビーム２６０ｇを形成する。ビーム２６０ｇは２次ミラー２０８ｂに入射し、このミラー２０８ｂから、中間像２６４を形成する収束ビーム２６０ｈが反射され、その後この収束ビーム２６０ｈが発散して折返しミラー２０８ｃに入射する。折返しミラー２０８ｃは、発散ビーム２６０ｈを受けて発散ビーム２６０ｉを３次ミラー２０８ｄに向けて反射し、３次ミラー２０８ｄから、接近可能な射出瞳２６６を形成する収束ビーム２６０ｊが反射される。射出瞳２６６から、ビーム２６０ｊは収束して画像検出器２１２に入射する。画像検出器２１２はビーム２６０ｊを分析し、物体の広視野像を提供する。図２Ｃでは、明瞭にするため、狭視野の物体に係る入射ビーム２５０ａ（光ビーム２５０ａ）は図示しなかった。
【００２４】
例示的な光学系２００に対する設計データを、以下に表７〜１２と関連付けて提供する。表７〜９は、倍率４倍、入射瞳直径１２．５ｍｍ、および視野８°×８°の、例示的なアフォーカル３ミラーアナスチグマート２０６に関する表面設計データを表したものである。表７では全ての寸法の単位をｍｍとする。
【表７】
2012530940.tif 000011
【００２５】
表７において、要素番号１〜４は夫々、３次ミラー２０６ａ、折返しミラー２０６ｂ、２次ミラー２０６ｃ、および１次ミラー２０６ｄに相当する。「偏心」（Ｄ（ｊ））は、光学系２００における表面を画成するために使用される、新たな座標系（変位および／または回転による）を画成するものである。距離は、次の表面までの軸上の距離を示す。Ａ（ｉ）は非球面ミラーｉを示し、以下の等式および表８により画成される。
【数３】
2012530940.tif 000012
【表８】
2012530940.tif 000013
【００２６】
表９には偏心系データを示し、ここで傾斜構造は、標準的なデカルト座標系での名称に従った、角度アルファ、ベータ、およびガンマ（度）で画成される。末尾コードのＢＥＮＤは、当該表面の傾斜と等しい分だけ、反射に続いて座標系を傾斜させることを意味する。
【表９】
2012530940.tif 000014
【００２７】
表１０〜１２は、有効焦点距離（ＥＦＬ）２００ｍｍ、Ｆ／４、および視野２°×２°の、例示的な集光強化３ミラーアナスチグマート２０８に関する表面設計データを表したものである。表１０では全ての寸法の単位をｍｍとする。
【表１０】
2012530940.tif 000015
【００２８】
表１０において、要素番号１〜４は夫々、１次ミラー２０８ａ、２次ミラー２０８ｂ、折返しミラー２０８ｃ、および３次ミラー２０８ｄに相当する。「偏心」（Ｄ（ｊ））は、光学系２００における表面を画成するために使用される、新たな座標系（変位および／または回転による）を画成するものである。距離は、次の表面までの軸上の距離を示す。Ａ（ｉ）は非球面ミラーｉを示し、以下の等式により画成される。
【数４】
2012530940.tif 000016
【００２９】
ここで、ベースとなる曲率（ＣＵＲＶ）および非球面定数Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤは表１１で与えられる。
【表１１】
2012530940.tif 000017
【００３０】
表１２には偏心系データを示し、ここで傾斜構造は、標準的なデカルト座標系での名称に従った、角度アルファ、ベータ、およびガンマ（度）で画成される。末尾コードのＢＥＮＤは、当該表面の傾斜と等しい分だけ、反射に続いて座標系を傾斜させることを意味する。末尾コードのＲＥＴＵは、偏心前の座標系に戻すことを意味する。
【表１２】
2012530940.tif 000018
【００３１】
図３を参照すると、本発明の第３の実施形態による光学系２００’を説明した図が示されている。光学系２００と同様に、光学系２００’は、第１（大）入口開口部２０２、第２（小）入口開口部２０４、反射式ビーム拡大器２０６（３次ミラー２０６ａ、折返しミラー２０６ｂ、２次ミラー２０６ｃ、および１次ミラー２０６ｄ）、反射式結像器２０８（１次ミラー２０８ａ、２次ミラー２０８ｂ、折返しミラー２０８ｃ、および３次ミラー２０８ｄ）、可動式視野変更ミラー２１０、および画像検出器２１２を含む。光学系２００’は電気光学的ジンバルアセンブリ２１４内にパッケージされる。ただし、光学系２００’には、３次ミラー２０８ｄからの光ビーム２５０ｅまたは２６０ｊを受ける、追加の折返しミラー３０２が（反射式結像器２０８内に）さらに組み込まれている。追加の折返しミラー３０２は光ビーム２５０ｅまたは２６０ｊを反射し、これが接近可能な射出瞳２６８を形成し、さらに光ビーム２５０ｅまたは２６０ｊが収束した後、このビームを画像検出器２１２が受信する。
【００３２】
図４を参照すると、本発明の別の実施形態による、レーザ４００（測距照準器４００）を組み込んだ光学系１００’を説明した図が示されている。光学系１００と同様に、光学系１００’は、第１（大）入口開口部１０２、第２（小）入口開口部１０４、反射式ビーム拡大器１０６（３次ミラー１０６ａ、折返しミラー１０６ｂ、２次ミラー１０６ｃ、および１次ミラー１０６ｄ）、反射式結像器１０８（１次ミラー１０８ａ、２次ミラー１０８ｂ、および３次ミラー１０８ｃ）、可動式視野変更ミラー１１０、および画像検出器１１２を含む。光学系１００’は電気光学的ジンバルアセンブリ１１４内にパッケージされる。ただし、光学系１００’にはレーザビーム４０２を放射するレーザ４００がさらに組み込まれており、このレーザビーム４０２は可動式視野変更折返しミラー１１０に反射され、物体（ターゲットなど）に向かって第１入口開口部１０２を通過する。その後、物体（ターゲットなど）に向けられたレーザビーム４０２の一部は物体（ターゲットなど）に反射され、続いて第１入口開口部１０２から受信されて可動式視野変更折返しミラー１１０へと導かれ、さらにこのミラー１１０から反射されてレーザ４００内の検出器４０４に向かう。すなわち、物体（ターゲットなど）から反射されたレーザビーム４０２’は、放射されたレーザビーム４０２の経路に逆行する経路を事実上辿ることになる。一用途においては、レーザ４００を使用し、レーザビーム４０２および４０２’がレーザ４００から物体（ターゲットなど）へと向かってさらにレーザ４００まで戻ってくる往復の移動に要する時間を測定することで、物体（ターゲットなど）の距離を測定することができる。別の用途においては、反射望遠鏡１００’から放射されるレーザビーム４０２を、物体（ターゲットなど）を指定し強調するために使用することができ、こうすることでアセット（例えば、レーザ誘導兵器）が、強調された物体（ターゲットなど）を認識することができる。以上のように、可動式視野変更ミラー１１０が反射式ビーム拡大器１０６と反射式結像器１０８の間の位置へと移動している広視野モードで光学系１００’が動作している時にのみ、レーザ４００を使用してもよい。所望であれば、図２Ａ〜２Ｃおよび３に関連して上述した光学系２００および２００’において、レーザ４００を使用し、かつ同じ位置に設置してもよい。
【００３３】
図５Ａおよび５Ｂを参照すると、本発明のさらに別の実施形態による、レーザ５００（測距照準器５００）を組み込んだ光学系２００”を説明した図が示されている。光学系２００と同様に、光学系２００”は、第１（大）入口開口部２０２、第２（小）入口開口部２０４、反射式ビーム拡大器２０６（３次ミラー２０６ａ、折返しミラー２０６ｂ、２次ミラー２０６ｃ、および１次ミラー２０６ｄ）、反射式結像器２０８（１次ミラー２０８ａ、２次ミラー２０８ｂ、ノッチビームスプリッタ２０８ｃ’（折返しミラー２０８ｃの代わりに使用される）、および３次ミラー２０８ｄ）、可動式視野変更ミラー２１０、および画像検出器２１２を含む。光学系２００”は電気光学的ジンバルアセンブリ２１４内にパッケージされる。ただし、光学系２００”にはレーザ５００がさらに組み込まれており、また折返しミラー２０８ｃの代わりにノッチビームスプリッタ２０８ｃ’が使用されている。ノッチビームスプリッタ２０８ｃ’は、反射光ビーム２５０ｄおよび２６０ｉ（図２Ｂおよび２Ｃ参照）に対しては折返しミラー２０８ｃと同様に機能するが、さらに次に論じるように、レーザ５００がレーザビーム５０２および５０２’をビームスプリッタ２０８ｃ’に通して放射したり、また受けたりすることを可能にする。図５Ａおよび５Ｂでは、明瞭にするため、光ビーム２５０ａ、２５０ｂ…２５０ｅ、および光ビーム２６０ａ、２６０ｂ…２６０ｊを図示していない。
【００３４】
図５ＡにはＮＦＯＶモードとなるように構成された光学系２００”が示されており、このとき、可動式視野変更ミラー２１０はビーム路外に位置し、狭視野の物体が画像検出器２１２上に結像される（光学系２００に関連する前述の論考を参照されたい）。これに加えてレーザ５００がレーザビーム５０２を放射し、このレーザビーム５０２は、ノッチビームスプリッタ２０８ｃ’を通過して２次ミラー２０８ｂに反射され、次いで１次ミラー２０８ａに反射された後、物体（ターゲットなど）に向かって第１入口開口部２０２を通過する。その後、物体（ターゲットなど）に向けられたレーザビーム５０２の一部は物体（ターゲットなど）に反射され、続いて第１入口開口部２０２から受信されて１次ミラー２０８ａおよび２次ミラー２０８ｂで反射された後、ノッチビームスプリッタ２０８ｃ’を通過してレーザ５００内の検出器５０４に受信される。すなわち、物体（ターゲットなど）から反射されたレーザビーム５０２’は、放射されたレーザビーム５０２の経路に逆行する経路を事実上辿ることになる。一用途においては、レーザ５００を使用し、レーザビーム５０２および５０２’がレーザ５００から物体（ターゲットなど）へと向かってさらにレーザ５００まで戻ってくる往復の移動に要する時間を測定することで、物体（ターゲットなど）の距離を測定することができる。別の用途においては、反射望遠鏡２００”から放射されるレーザビーム５０２を、物体（ターゲットなど）を指定し強調するために使用することができ、こうすることでアセット（例えば、レーザ誘導兵器）が、強調された物体（ターゲットなど）を認識することができる。所望であれば、図３に関連して上述した光学系２００’において、レーザ５００およびノッチビームスプリッタ２０８ｃ’を使用し、かつこれらを同じ位置に設置してもよい。
【００３５】
図５ＢにはＷＦＯＶモードとなるように構成された光学系２００”が示されており、このとき、可動式視野変更ミラー２１０はアフォーカル３ミラーアナスチグマート２０６と集光３ミラーアナスチグマート２０８の間に位置し、広視野の物体が画像検出器２１２上に結像される（光学系２００に関連する前述の論考を参照されたい）。これに加えてレーザ５００がレーザビーム５０２を放射し、このレーザビーム５０２は、ノッチビームスプリッタ２０８ｃ’を通過して２次ミラー２０８ｂ、１次ミラー２０８ａ、可動式視野変更ミラー２１０、１次ミラー２０６ｄ、２次ミラー２０６ｃ、折返しミラー２０６ｂに反射され、次いで３次ミラー２０６ａに反射された後、物体（ターゲットなど）に向かって第２入口開口部２０４を通過する。その後、物体（ターゲットなど）に向けられたレーザビーム５０２の一部は物体（ターゲットなど）に反射され、続いて第２入口開口部２０４に戻って受信されて３次ミラー２０６ａ、折返しミラー２０６ｂ、２次ミラー２０６ｃ、１次ミラー２０６ｄ、可動式視野変更ミラー２１０、１次ミラー２０８ａ、２次ミラー２０８ｂへと導かれた後、ノッチビームスプリッタ２０８ｃ’を通過してレーザ５００内の検出器５０４に受信される。すなわち、物体（ターゲットなど）から反射されたレーザビーム５０２’は、放射されたレーザビーム５０２の経路に逆行する経路を事実上辿ることになる。一用途においては、レーザ５００を使用し、レーザビーム５０２および５０２’がレーザ５００から物体（ターゲットなど）へと向かってさらにレーザ５００まで戻ってくる往復の移動に要する時間を測定することで、物体（ターゲットなど）の距離を測定することができる。別の用途においては、反射望遠鏡２００”から放射されるレーザビーム５０２を、物体（ターゲットなど）を指定し強調するために使用することができ、こうすることでアセット（例えば、レーザ誘導兵器）が、強調された物体（ターゲットなど）を認識することができる。
【００３６】
図６を参照すると、本発明のさらに別の実施形態による、レーザ６００（測距照準器６００）を組み込んだ光学系２００'''を説明した図が示されている。光学系２００と同様に、光学系２００'''は、第１（大）入口開口部２０２、第２（小）入口開口部２０４、反射式ビーム拡大器２０６（３次ミラー２０６ａ、折返しミラー２０６ｂ、２次ミラー２０６ｃ、および１次ミラー２０６ｄ）、反射式結像器２０８（１次ミラー２０８ａ、２次ミラー２０８ｂ、折返しミラー２０８ｃ、および３次ミラー２０８ｄ）、可動式視野変更ミラー２１０、および画像検出器２１２を含む。光学系２００'''は電気光学的ジンバルアセンブリ２１４内にパッケージされる。ただし、光学系２００'''にはレーザ６００がさらに組み込まれており、このレーザ６００がレーザビーム６０２を物体（ターゲットなど）に向かって出力開口部６０４から放射する。その後、物体（ターゲットなど）に向けられたレーザビーム６０２の一部は物体（ターゲットなど）に反射され、続いて第１入口開口部２０２および第２入口開口部２０４から受信された後、画像検出器２１２に受信される。
【００３７】
特に、光学系２００'''がＮＦＯＶモードの場合には、物体（ターゲットなど）から反射され第１入口開口部２０２を通って受信されたレーザビーム６０２’が、１次ミラー２０８ａ、２次ミラー２０８ｂ、折返しミラー２０８ｃ、および３次ミラー２０８ｄに反射された後、画像検出器２１２に受信される。光学系２００'''がＷＦＯＶモードの場合には、物体（ターゲットなど）から反射され第２入口開口部２０４を通って受信されたレーザビーム６０２’が、３次ミラー２０６ａ、折返しミラー２０６ｂ、２次ミラー２０６ｃ、１次ミラー２０６ｄ、可動式視野変更ミラー２１０、１次ミラー２０８ａ、２次ミラー２０８ｂ、折返しミラー２０８ｃ、および３次ミラー２０８ｄに反射された後、画像検出器２１２に受信される。一用途においては、レーザ６００を使用し、レーザビーム６０２および６０２’がレーザ６００から物体（ターゲットなど）へと向かってさらに画像検出器２１２まで戻る往復の移動に要する時間を測定することで、物体（ターゲットなど）の距離を測定することができる。別の用途においては、反射望遠鏡２００'''から放射されるレーザビーム６０２を、物体（ターゲットなど）を指定し強調するために使用することができ、こうすることでアセット（例えば、レーザ誘導兵器）が、強調された物体（ターゲットなど）を認識することができる。
【００３８】
前述したことから、本発明は、小型の全て反射式の光学系であって、同一の視野方向を有する複数の結像視野を有し、かつ、いくつかの異なる構造のレーザ測距および照準用部品を組み込むことが可能な、光学系１００、２００、および２００’に関するものであることは容易に明らかであろう。上述したように、本発明は、反射式ビーム拡大器１０６および２０６（折返し式アフォーカルＴＭＡ（three mirror anastigmat；３ミラーアナスチグマート）を含む）を、反射式結像器１０８および２０８（折返し式または非折返し式集光ＴＭＡを含む）と組み合わせて、広帯域複数視野光学系１００、２００、および２００’を提供する。光学系１００、２００、および２００’は全て反射によるものであるため、任意の波長帯域に亘って色収差なく結像させることができる。光学系１００、２００、および２００’の折返し構造は、「小型」および「軽量」が特徴または要件として望ましいような用途に役立つ。
【００３９】
主構造として、アフォーカルＴＭＡ１０６および２０６は、広視野動作モードにおいて反射式ビーム拡大器として使用される３ミラー系（１次、２次、および３次）である。狭視野結像モードおよび広視野結像モードの間の視野の比率は、アフォーカルＴＭＡ１０６および２０６のアフォーカル倍率による。アフォーカルＴＭＡ１０６および２０６に折返しミラー１０６ｂおよび２０６ｂを追加することにより、光学系１００、２００、および２００’は折り返され、よりいっそう小型の構造となり、さらに両視野が同じ方向を「見る」ことができる。倍率を増加させ、および／または結像性能を向上させるため、追加の折返しミラー１０６ｂおよび２０６ｂを、倍率を有しおよび／または非球面化されたものとしてもよい。
【００４０】
主構造として、集光ＴＭＡ１０８および２０８もまた３ミラー系（１次、２次、および３次）であり、かつ、１００％のコールド絞り効率で、接近可能な外部瞳１５４、１６６、２５４、および２６６を有する。集光ＴＭＡ２０８に１以上の折返しミラー２０８ｃおよび２０８ｅを追加することにより、光学系２００および２００’を折り返して、コールド絞りおよび像面により接近し易いさらに小型の構造とすることができる。視野を増加させ、および／または結像性能を向上させるため、折返しミラー２０８ｃおよび２０８ｅを、倍率を有するもの、および／または非球面化されたものとしてもよい。２つのＴＭＡ１０６、１０８、２０６、および２０８間の切替え用可動式折返しミラー１１０および２１０により、ＮＦＯＶモードの動作とＷＦＯＶモードの動作間の選択が可能になる。切替え用可動式折返しミラー１１０および２１０は、例えば圧電機構を含む、種々の機構のいずれかを用いて動かすことができる。
【００４１】
可動式視野変更折返しミラー１１０の裏側を利用し、測距器４００または他の類似の装置が狭視野窓１０２から外部を見ることができるという特徴がさらに含まれる（図４参照）。さらに、共通開口部をレーザ測距器／照準器の操作において最大限に生かすため、集光ＴＭＡ２０８内の折返しミラー２０８ｃを、レーザ波長を透過するとともに全ての他の動作波長を反射する、ノッチ分光ビームスプリッタ２０８ｃ’に置き換えてもよい（図５Ａ〜５Ｂ参照）。あるいは、全ての操作上の結像機能と同時にレーザ測距器および／または照準器を収容するため、レーザ６００用の伝送開口部６０４を別に設けてもよい（図６参照）。
【００４２】
反射式ビーム拡大器１０６および２０６の他の選択肢として、２つの共焦点放物面を有する、より倍率範囲の低いメルセンヌ式設計や、より倍率の高い折返し式アフォーカルのシュワルツシルト（提案したアフォーカルＴＭＡに類似の、放物面コリメータと折返しミラー構造を備えた２ミラーシュワルツシルト）が挙げられる。アフォーカルＴＭＡ１０６および２０６は、複数の結像経路に異なる波長帯の検出器を設けたビームレデューサとして機能する典型的な用途と比較すると、本発明では異なる向きで使用されていることに留意されたい。
【００４３】
反射式結像器１０８および２０８の他の選択肢として、狭視野での操作に対してはカセグレン、グレゴリアン、シュミットなどの標準的な２ミラー系が挙げられ、あるいは、１００％のコールド絞り効率のために接近可能な瞳面が必要でない場合には、中間像を含まない反射式トリプレット（reflective triplet；ＲＴ）を使用してより広視野を得ることができる。
【００４４】
以下、本発明に関連する例示的な利点および例示的な特徴をいくつか示す。
【００４５】
・結像経路に屈折要素が存在しない（このため、色補正を要することなく帯域幅が広がる）。
【００４６】
・小型折返し構造。
【００４７】
・軽量。
【００４８】
・１００％のコールドシールド効率のための外部瞳。
【００４９】
・複数視野での操作。
【００５０】
・小型パッケージ構造内における長焦点距離。
【００５１】
・同一の検出器で、操作上の場面とレーザ測距器／照準器を同時に観察できる能力。
【００５２】
・レーザ測距器／照準器の能力を組み込むことによる多用途性。
【００５３】
・最小限の可動部品による、視野間の照準誤差の削減。
【００５４】
・全視野（およびレーザ）が同一の視野方向を有する。
【００５５】
・全て反射式の設計であるため、全天候および日中／夜間条件での操作が同時に可能となる。
【００５６】
・屈折要素および通常の入射要素が排除されるため、光の断面が最小となり、かつレーザ対策性能が向上する。
【００５７】
・屈折要素に必要とされる複雑な複数層の誘電性コーティングに代わり、シンプルな反射コーティングとなる。
【００５８】
・高伝送。
【００５９】
本発明の複数の実施形態について、添付の図面に示し、かつ前述の詳細な説明の中で説明してきたが、本発明は開示された実施形態に限られるものではなく、以下の請求項により明記および画成される本発明の精神から逸脱することなく、多くの再構成、改変および置換えが可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００６０】
１００、２００、２００’    光学系
１０２、２０２    第１（大）入口開口部
１０４、２０４    第２（小）入口開口部
１０６、２０６    反射式ビーム拡大器
１０８、２０８    反射式結像器
１１０、２１０    可動式視野変更ミラー
１１２、２１２    画像検出器
【図１Ａ】
2012530940.tif 000019
【図１Ｂ】
2012530940.tif 000020
【図１Ｃ】
2012530940.tif 000021
【図２Ａ】
2012530940.tif 000022
【図２Ｂ】
2012530940.tif 000023
【図２Ｃ】
2012530940.tif 000024
【図３】
2012530940.tif 000025
【図４】
2012530940.tif 000026
【図５Ａ】
2012530940.tif 000027
【図５Ｂ】
2012530940.tif 000028
【図６】
2012530940.tif 000029
【国際調査報告】
2012530940.tif 000030
2012530940.tif 000031