(57)【要約】光学補正を、測定データを含む学習データを用いて予め施したＡＩ学習の結果により、予測的に行う。補償光学システムは、波面補正光学系と、センサと、制御装置とを具備する。波面補正光学系は、所定の光路を通過する光の波面を補正する。センサは、光路における環境情報を取得する。制御装置は、環境情報に基づいて光路を通過した光の予測される波面乱れを算出し、予測された波面乱れを打ち消すように波面補正光学系を制御する。
2020100360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光路を通過する光の波面を補正する波面補正光学系と、
前記光路における環境情報を取得するセンサと、
前記環境情報に基づいて前記光路を通過した前記光の予測される波面乱れを算出し、予測された前記波面乱れを打ち消すように前記波面補正光学系を制御する制御装置と、
を具備する
補償光学システム。
【請求項２】
請求項１に記載の補償光学システムにおいて、
前記制御装置は、取得された前記環境情報の変動に応じて前記波面補正光学系を制御する
補償光学システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の補償光学システムにおいて、
前記センサは、気象を観測する気象計を含む
補償光学システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の補償光学システムにおいて、
前記光路を通過した前記光がさらに通過するように配置された地上光学系と、
外部のターゲットから、前記地上光学系および前記波面補正光学系を介して届く前記光を観測するターゲット観測装置と
をさらに具備する
補償光学システム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の補償光学システムにおいて、
前記光を生成する光源と、
前記光路に配置され、前記波面補正光学系を介して前記光路に向かう前記光を外部のターゲットに向けて照射する照射光学系と
をさらに具備する
補償光学システム。
【請求項６】
請求項５に記載の補償光学システムにおいて、
前記ターゲットを観測するターゲット観測装置
をさらに具備し、
前記制御装置は、前記ターゲット観測装置による観測結果の変動にさらに基づいて前記波面補正光学系をフィードバック制御する
補償光学システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の補償光学システムにおいて、
前記波面乱れを測定する波面センサ
をさらに具備する
補償光学システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の補償光学システムにおいて、
前記制御装置は、前記環境情報を入力し、前記光路を通過した前記光の予測される前記波面乱れを出力するＡＩ（Ａｒｔｉｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ：人工知能）を実行して、予測される前記波面乱れを算出する
補償光学システム。
【請求項９】
請求項８に記載の補償光学システムにおいて、
前記ＡＩを学習させるための学習装置
をさらに具備する
補償光学システム。
【請求項１０】
センサが、所定の光路における環境情報を取得することと、
制御装置が、前記環境情報に基づいて前記光路を通過した光の予測される波面乱れを算出することと、
前記制御装置が、予測された前記波面乱れを打ち消すように波面補正光学系を制御することと、
を含む
光学補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は補償光学システムおよび光学補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光が大気を伝搬すると、大気の揺らぎなどの影響によって光の波面が乱れる。例えば、天体観測などの技術分野では、望遠鏡が本来持つ解像力が発揮されず、望遠鏡を介して撮影した画像がぼやけてしまう場合がある。【０００３】
このような問題を解決するために、補償光学と呼ばれる技術が開発されている。一例として、大気を伝搬した光の波面の乱れを測定し、この測定結果に基づいて可変形鏡を制御することによって波面を補正する技術が開発されている。【０００４】
上記に関連して、特許文献１（特開２０１１−１８５５６７号公報）には、高出力レーザ照射装置に係る記載がある。この高出力レーザ照射装置は、レーザ光源と、光分配器と、複数の光移相器と、複数の光増幅器と、出力光学系と、反射光受信器と、大気補償信号処理部とを備える。ここで、レーザ光源は、レーザを発生する。光分配器は、レーザ光源により発生したレーザ光を分配する。複数の光移相器は、光分配器により分配された各レーザ光の位相をそれぞれ可変する。複数の光増幅器は、各光移相器により位相可変されたレーザ光をそれぞれ増幅する。出力光学系は、各光増幅器により増幅されたそれぞれのレーザ光を合成して出力する。反射光受信器は、出力光学系から出射され、照射対象にて反射されて、大気を伝播して戻ってきた反射光を検出する。大気補償信号処理部は、反射光受信器の検出信号から大気揺らぎによる光波面の歪みを検出し、光波面の歪みを補正するように光移相器の可変位相を制御する。【０００５】
特許文献１（特開２０１１−１８５５６７号公報）の高出力レーザ照射装置は、照射対象からの反射光により大気揺らぎの情報を取得して補正する。したがって、送信するレーザ光の補正しか出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１８５５６７号公報
【発明の概要】
【０００７】
上記の状況に鑑み、環境情報に基づき、光学補正を行う補償光学システムまたは方法を提供する。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【０００８】
一実施の形態によれば、補償光学システムは、波面補正光学系と、センサと、制御装置と、を具備する。波面補正光学系は、所定の光路を通過する光の波面を補正する。センサは、光路における環境情報を取得する。制御装置は、環境情報に基づいて光路を通過した光の予測される波面乱れを算出し、予測された波面乱れを打ち消すように波面補正光学系を制御する。
【０００９】
一実施の形態によれば、光学補償方法は、所定の光路における環境情報を取得することと、環境情報に基づいて波面補正光学系を制御することとを含む。制御することは、気象条件および相関関係情報に基づいて予測される波面乱れを算出することと、予測された波面乱れを打ち消すための制御信号を生成することとを含む。
【００１０】
前記一実施の形態によれば、環境情報に基づいて光学補正を予測的に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一実施形態による補償光学システムの一構成例を示すブロック回路図である。
【図２】図２は、一実施形態による光学補償方法に含まれる工程の一構成例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、一実施形態による補償光学システムの別の構成例を示すブロック回路図である。
【図４】図４は、一実施形態による補償光学システムの一構成例を示すブロック回路図である。
【図５】図５は、一実施形態による光学補償方法に含まれる工程の一構成例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、一実施形態による補償光学システムの別の構成例を示すブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
添付図面を参照して、本発明による補償光学システムおよび光学補償方法を実施するための形態を以下に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、一実施形態による補償光学システム１Ａの一構成例を示すブロック回路図である。図１の補償光学システム１Ａは、補正光学系２と、制御系３とを備えている。
【００１４】
ここで、補償光学システム１Ａは、ターゲット４Ａから届く光を、補正光学系２を介して観測出来るように構成されている。補正光学系２は、制御系３の制御下で光学補正を行うように構成されている。制御系３は、補正光学系２を制御するように構成されている。
【００１５】
補正光学系２は、波面補正光学系２１と、地上光学系２２Ａと、ハーフミラー２３Ａとを備えている。ここで、波面補正光学系２１は、ターゲット４Ａから届く光の波面を、制御系３の制御下で補正する。波面補正光学系２１は、例えば、可変形鏡である。地上光学系２２Ａは、例えば、地上に配置された望遠鏡などの光学系であり、ターゲット４Ａから届く光を波面補正光学系２１に導くように構成されている。地上光学系２２Ａは、例えば、レンズや鏡など種々の光学素子の組み合わせとして構成されている。ハーフミラー２３Ａは、ターゲット４Ａから届く光のうち、一部を波面補正光学系２１に導き、残りを制御系３に導くように構成されている。本実施形態では、ハーフミラー２３Ａは、ターゲット４Ａからターゲット観測装置３５Ａに届く光が辿る経路に配置されており、特に、地上光学系２２Ａおよび波面補正光学系２１の間に配置されている。本実施形態では、ハーフミラー２３Ａは、後述する実用段階においてこの経路の外に移動出来るように構成されても良い。
【００１６】
制御系３は、波面センサ３１と、気象計３２と、学習装置３３と、制御装置３４と、ターゲット観測装置３５Ａとを備えている。波面センサ３１は、ターゲット４Ａから届く光を、ハーフミラー２３Ａを介して受光し、この光の波面乱れを測定して波面情報を生成するように構成されている。気象計３２は、気象を観測して気象情報を生成するように構成されている。学習装置３３は、気象情報に基づき波面情報を出力するＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ：人工知能）を学習させるように構成されている。制御装置３４は、波面情報、気象情報および学習結果情報の全てまたは一部に基づいて波面補正光学系２１を制御するように構成されている。ターゲット観測装置３５Ａは、ターゲット４Ａから届く光を、波面補正光学系２１を介して受光し、この光を用いてターゲット４Ａを観測した観測情報を制御装置３４に提供するように構成されている。
【００１７】
学習装置３３は、演算装置３３１と、記憶装置３３２とを備えている。演算装置３３１は、記憶装置３３２に格納されているプログラムを実行してＡＩを学習させ、学習したＡＩの情報を記憶装置３３２に格納する。記憶装置３３２は、演算装置３３１が実行するプログラムと、学習したＡＩの情報とを格納する。記憶装置３３２は、さらに、波面情報、気象情報および観測情報の全てまたは一部を格納してもよい。また、光路５の大気の状態、言い換えると、光路５の環境を測定できれば、気象計３２に限らず任意のセンサを用いることができる。
【００１８】
制御装置３４は、演算装置３４１と、記憶装置３４２とを備えている。演算装置３４１は、記憶装置３４２に格納されているプログラムを実行して波面補正光学系２１を制御するための制御信号を生成する。記憶装置３４２は、演算装置３４１が実行するプログラムと、演算装置３４１が制御信号を生成するために用いられる各種のデータとを格納する。制御装置３４は、例えばコンピュータを含む。
【００１９】
一実施形態では、学習装置３３および制御装置３４のそれぞれは、図示しないインタフェースを備えており、これらのインタフェースを介して接続されている。学習装置３３および制御装置３４は、これらのインタフェースを介して、各種データの送受信を行う。
【００２０】
図２は、一実施形態による光学補償方法に含まれる工程の一構成例を示すフローチャートである。図２を参照して、図１の補償光学システム１Ａの動作、すなわち光学補償方法について説明する。
【００２１】
一実施形態による光学補償方法は、大きく分けて、保管段階、学習段階および実用段階を含む。また、図２のフローチャートは、第１ステップＳ０１〜第７ステップＳ０７の、合計７のステップを含んでいる。図２のフローチャートが開始すると、第１ステップＳ０１が実行される。
【００２２】
第１ステップＳ０１は、測定および観測の結果を保管するための保管段階である。第１ステップＳ０１では、制御系３が波面乱れおよび気象（条件）を観測する。より詳細には、制御系３の波面センサ３１が、ターゲット４Ａから届く光の波面乱れを測定して波面情報を生成する。また、制御系３の気象計３２が、気象を観測して気象情報を生成する。生成された波面情報および気象情報は、制御装置３４の記憶装置３４２に格納される。続く第２ステップＳ０２において、ＡＩが波面情報および気象情報の相関関係をより高い精度で学習するために、第１ステップＳ０１は、様々な条件下で複数回実行されることが好ましい。
【００２３】
測定される波面乱れは、例えば、ゼルニケ近似多項式の係数にそれぞれ対応する複数の成分の集合として表現することが可能である。言い換えれば、生成される波面情報には、ゼルニケ近似多項式の係数にそれぞれ対応する数値の集合が含まれてもよい。
【００２４】
観測される気象には、例えば、気温、湿度、風速、風向き、エアロゾルなどの大気成分などのうち、全てまたは一部が含まれる。言い換えれば、生成される気象情報には、これらの気象の観測結果にそれぞれ対応する数値の集合が含まれても良い。
【００２５】
波面情報および気象情報は、これらの情報を得るために測定および観測が行われた条件を表す観測条件情報に対応付けられてデータベース化されることが好ましい。対応付けられる観測条件には、例えば、観測装置の緯度、経度、高度、観測時刻、観測方位の水平成分および垂直成分、などのうち、全てまたは一部が含まれる。これらの情報の対応付けおよびデータベース化は、制御装置３４の演算装置３４１が、記憶装置３４２を参照して行う。
【００２６】
データベース化されたこれらの情報は、学習装置３３の記憶装置３３２に格納される。第１ステップＳ０１の次には、第２ステップＳ０２が実行される。
【００２７】
第２ステップＳ０２は、測定および観測の結果に係る相関関係をＡＩが学習するための学習段階である。第２ステップＳ０２では、学習装置３３がプログラムを実行することで、ＡＩは波面乱れおよび気象の相関関係を学習する。より詳細には、学習装置３３の演算装置３３１は、波面乱れおよび気象の相関関係をＡＩに学習させ、その結果として得られるＡＩの学習結果情報を記憶装置３３２に格納する。なお、第１ステップＳ０１で得られた各種情報が記憶装置３３２に格納されていれば、学習装置３３は単独でＡＩ学習を行うことも可能である。言い換えれば、第１ステップＳ０１で得られた各種情報を記憶装置３３２に格納することで、学習段階の第２ステップＳ０２は、補償光学システム１Ａに含まれる構成要素のうち、学習装置３３以外の構成要素を使用せずに実行可能である。第２ステップＳ０２の次には、第３ステップＳ０３が実行される。
【００２８】
第３ステップＳ０３以降は、光の波面乱れを補正してターゲット４Ａを観測するための実用段階である。実用段階における補償光学システム１Ａは、図１に例示したように構成されていても良いし、実用段階では使用されない構成要素が省略されていても良い。図３は、一実施形態による補償光学システム１Ａの別の構成例を示すブロック回路図である。図１の補償光学システム１Ａと比較すると、図３の補償光学システム１Ａでは、ハーフミラー２３Ａ、波面センサ３１および学習装置３３が省略されている。言い換えれば、第３ステップＳ０３以降の実用段階は、ハーフミラー２３Ａ、波面センサ３１および学習装置３３を使用せずに実行可能である。
【００２９】
第３ステップＳ０３では、気象計３２が気象を観測する。第３ステップＳ０３における気象の観測も、第１ステップＳ０１の場合と同様に行われることが好ましい。より詳細には、気象計３２が気象を観測した観測結果と、この観測が行われた条件を表す観測条件情報とが、制御装置３４に提供されることが好ましい。第３ステップＳ０３の次には、第４ステップＳ０４が実行される。
【００３０】
第４ステップＳ０４では、制御装置３４が波面乱れを予測する。制御装置３４は、第２ステップＳ０２で得られた学習結果情報を用いてＡＩを実行し、第３ステップＳ０３で得られた観測結果に基づき、現在の波面乱れを測定せずに予測する。言い換えれば、制御装置３４は、第２ステップＳ０２で得られた学習結果情報と、第３ステップＳ０３で得られた観測結果とに基づいて、現在の波面乱れを予測する。予測された波面乱れを、以降、波面乱れ予測値と呼ぶ。
【００３１】
第４ステップＳ０４の時点で学習装置３３および制御装置３４が接続されていない場合には、少なくとも第４ステップＳ０４を開始するまでに、第２ステップＳ０２で得られた学習結果情報を、制御装置３４の記憶装置３４２に格納する。反対に、第４ステップＳ０４の時点で学習装置３３および制御装置３４が接続されている場合には、制御装置３４は学習装置３３の記憶装置３３２を参照して学習結果情報を読み出しても良い。第４ステップＳ０４の次には、第５ステップＳ０５が実行される。
【００３２】
第５ステップＳ０５では、制御装置３４が波面補正光学系２１を制御する。より詳細には、制御装置３４が、第４ステップＳ０４で予測された波面乱れを打ち消すように、波面補正光学系２１を制御する。言い換えれば、制御装置３４が、波面乱れ予測値に基づいて、波面補正光学系２１を制御する。さらに言い換えれば、制御装置３４が、第２ステップＳ０２で得られた学習結果と、第３ステップＳ０３で得られた観測結果とに基づいて、波面補正光学系２１を制御する。制御装置３４は、波面補正光学系２１を制御するための制御信号を生成して波面補正光学系２１に送信することで、波面補正光学系２１を制御する。
【００３３】
波面補正光学系２１は、制御装置３４の制御下で、ターゲット４Ａから届く光の波面を補正する。波面補正光学系２１が可変形鏡である場合は、ターゲット４Ａから届く光を反射する鏡面を制御装置３４の制御下で変形することによって、反射後の光の波面が理想的な状態に近づくように、光の波面の補正を行う。光の波面が理想的な状態であることは、例えば、ターゲット４Ａ上の一点から届く光の波面が平面であることを意味する。第５ステップＳ０５の次には、第６ステップＳ０６が実行される。
【００３４】
第６ステップＳ０６では、ターゲット観測装置３５Ａが、ターゲット４Ａを観測する。より詳細には、ターゲット観測装置３５Ａが、ターゲット４Ａから届いて、かつ、波面補正光学系２１によって波面を補正された光を受光することによって、ターゲット４Ａを観測する。ターゲット観測装置３５Ａは、ターゲット４Ａを観測した結果を表す画像信号を生成して制御装置３４に向けて送信する。
【００３５】
第６ステップＳ０６が終了した後もターゲット４Ａの観測を継続的に行う場合（第７ステップＳ０７の「ＹＥＳ」）には、気象の変動に応じて波面補正光学系２１を制御してもよい。この場合には、実用段階に含まれる第３ステップＳ０３〜第６ステップＳ０６が繰り返し実行される。ターゲット４Ａの観測を継続しない場合（第７ステップＳ０７の「ＮＯ」）には、第６ステップＳ０６の終了と共に図２のフローチャートも終了する。
【００３６】
本実施形態では、波面センサ３１が、以上の各ステップのうち、第１ステップＳ０１でのみ使用されることに注目されたい。すなわち、続く第２ステップＳ０２以降では、波面センサ３１が不要であり、補償光学システム１Ａから切り離すことが可能となる。一般的に、光の波面の乱れを測定する波面センサ３１は、複数の光センサがアレイ状に配置された構成を有しており、その規模が比較的大きい。そのため、光の波面を補正する現場へ波面センサ３１を移送することが困難とされる場合がある。このような観点から、保管段階の第１ステップＳ０１以外では本実施形態による補償光学システム１Ａから波面センサ３１が省略可能であることは、学習段階および実用段階において補償光学システム１Ａのハードウェアを簡略化出来ることを意味する。このため、制御装置３４は、気象計３２などが取得する光路５の環境情報に基づき波面乱れを算出できれば、ＡＩに限定されず、任意の構成を選択することができる。
【００３７】
また、別の観点によれば、波面センサ３１が光の波面乱れを測定する原理上、その精度および速度はトレードオフの関係にある。言い換えれば、測定精度を高めようとすれば測定速度が低下し、反対に測定速度を高めようとすれば測定精度が低下する。本実施形態の実用段階では、波面センサ３１を用いた波面乱れのリアルタイム測定が行われないので、波面補正の精度および速度を両立することが可能となる。
【００３８】
なお、波面センサ３１は、上述のとおり、実用段階では省略可能であるが、実用段階で波面センサ３１を使用することも可能である。この場合は、第３ステップＳ０３においても、第１ステップＳ０１の場合と同様に、気象計３２が気象を観測する動作と並行して、波面センサ３１が波面を測定する動作を行ってもよい。実用段階で波面センサ３１を使用する場合は、学習結果を併用することによって波面補正の収束を高速化出来るので、補正の精度を高めることが可能となる。
【００３９】
（第２実施形態）
図４は、一実施形態による補償光学システム１Ｂの一構成例を示すブロック回路図である。図４の補償光学システム１Ｂは、図１の補償光学システム１Ａと比較して、以下の相違点を有している。
【００４０】
第１の相違点として、図１の補償光学システム１Ａはターゲット４Ａから届く光を観測するが、図４の補償光学システム１Ｂはレーザ光である送信光６１を生成してターゲット４Ｂに向けて照射する。そのため、図４の補償光学システム１Ｂは、図１の補償光学システム１Ａの構成要素に加えて、レーザ光を生成するレーザ光源６をさらに備えている。また、図４の補償光学システム１Ｂは、図１の補償光学システム１Ａの地上光学系２２Ａの代わりに、照射光学系２２Ｂを備えている。
【００４１】
第２の相違点として、図１の補償光学システム１Ａはターゲット４Ａから届く光の波面を補正するが、図４の補償光学システム１Ｂはターゲット４Ｂに向けて照射するレーザ光である送信光６１の波面を補正する。ここで、図４の補償光学システム１Ｂは、送信光６１が光路５の大気を伝搬してターゲット４Ｂに到達する時点でレーザ光の波面が理想に近い状態となるように、送信光６１の波面を補正する。この補正は、光路５の大気の状態に基づいて行われるという意味において、図１の補償光学システム１Ａの場合と反対の特性を有する。
【００４２】
第３の相違点として、図１の補償光学システム１Ａの波面センサ３１は、ターゲット４Ａから、光路５の大気および地上光学系２２Ａを介し、ハーフミラー２３Ａで反射して届く光を観測する。その一方で、図４の補償光学システム１Ｂは、レーザ光源６で生成された送信光６１が、波面補正光学系２１、分離機構２３Ｂ、照射光学系２２Ｂおよび光路５の大気を介してターゲット４Ｂに届いて、ターゲット４Ｂの表面で反射し、さらに光路５の大気および照射光学系２２Ｂを介して分離機構２３Ｂで部分的に反射した反射光６２の波面乱れを測定する。ここで、ハーフミラー２３Ａの代わりに配置されている分離機構２３Ｂは、反射光６２だけを波面センサ３１に導き、送信光６１を波面センサ３１に入射させないように構成されている。
【００４３】
第４の相違点として、図４の補償光学システム１Ｂは、図１の補償光学システム１Ａのターゲット観測装置３５Ａの代わりに、ターゲット観測装置３５Ｂを備えている。ここで、図１の補償光学システム１Ａのターゲット観測装置３５Ａは、ターゲット４Ａから、光路５の大気、地上光学系２２Ａ、ハーフミラー２３Ａおよび波面補正光学系２１を介して届く光を観測する。その一方で、図４の補償光学システム１Ｂは、レーザ光源６で生成された送信光６１が波面補正光学系２１、分離機構２３Ｂ、照射光学系２２Ｂおよび光路５の大気を介してターゲット４Ｂに届き、ターゲット４Ｂの表面で反射した反射光６２を観測してもよい。
【００４４】
図４の補償光学システム１Ｂのその他の構成については、図１の補償光学システム１Ａと同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。
【００４５】
図５は、一実施形態による光学補償方法に含まれる工程の一構成例を示すフローチャートである。図５のフローチャートは、第１ステップＳ１１〜第８ステップＳ１８の合計８つのステップを含んでいる。図５のフローチャートが開始すると、第１ステップＳ１１〜第５ステップＳ１５がこの順番に実行される。ここで、図５の第１ステップＳ１１〜第５ステップＳ１５の内容は、それぞれ、図２の第１ステップＳ０１〜第５ステップＳ０５の内容と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。第５ステップＳ１５の次には、第６ステップＳ１６が実行される。
【００４６】
第６ステップＳ１６では、補償光学システム１Ｂがターゲット４Ｂに向けて光を照射する。より詳細には、まず、レーザ光源６がレーザ光である送信光６１を生成する。次に、波面補正光学系２１が送信光６１の波面を補正する。次に、分離機構２３Ｂが送信光６１を透過し、照射光学系２２Ｂが送信光６１をターゲット４Ｂに向けて照射する。
【００４７】
第６ステップＳ１６では、上述のとおり、送信光６１が光路５の大気を伝搬してターゲット４Ｂに到達する時点で送信光６１の波面が理想に近い状態となるように、送信光６１の波面を補正する。言い換えれば、送信光６１の波面は、波面補正光学系２１で補正された直後において必ずしも理想的な状態またはそれに近い状態ではない。第６ステップＳ１６の次には、第７ステップＳ１７が実行される。
【００４８】
第７ステップＳ１７では、ターゲット観測装置３５Ｂがターゲット４Ｂを観測する。より詳細には、ターゲット観測装置３５Ｂが、ターゲット４Ｂの表面を、そのうち特に送信光６１が照射されている部分を、光学的に観測する。ターゲット観測装置３５Ｂは、ターゲット４Ｂを観測した結果を表す画像信号を生成して制御装置３４に向けて送信する。第７ステップＳ１７の次に、第８ステップＳ１８が実行される。
【００４９】
第８ステップＳ１８では、ターゲット４Ｂへの光の照射を継続するかどうかを決定する。より詳細には、ターゲット観測装置３５Ｂがターゲット４Ｂを観測し、観測した結果を示す信号を生成して制御装置３４に向けて送信する。ターゲット４Ｂへの光の照射を継続するかどうかの決定は、ターゲット観測装置３５Ｂによる観測の結果に基づいて、利用者が行ってもよいし、制御装置３４が行ってもよい。なお、制御装置３４は、受信した信号に基づいて、レーザ光である送信光６１の照射によってターゲット４Ｂが受けた影響が所望の閾値に達しているかどうかを判定してもよい。ここで、所望の閾値が規定する物理量は、輝度、温度、消失量などであってもよく、また、これらの例に限定されない。ターゲット４Ｂへの光の照射を継続するかどうかの決定は、ターゲット４Ｂが受けた影響が所望の閾値に達しているかどうかの判定に基づいて、利用者が行ってもよいし、制御装置３４が行ってもよい。
【００５０】
判定の結果が「ＹＥＳ」である場合、すなわち、ターゲット４Ｂへの光の照射を継続すると決定した場合は、第８ステップＳ１８の次に、実用段階に含まれる第３ステップＳ１３〜第８ステップＳ１８を再度実行する。このとき、制御装置３４は、ターゲット観測装置３５Ｂがターゲット４Ｂを観測した結果に基づいて、波面補正光学系２１をフィードバック制御しても良い。また、実用段階を繰り返し実行することによって、制御装置３４が気象の変動に基づいて波面補正光学系２１を制御することも可能となる。
【００５１】
判定の結果が「ＮＯ」である場合、すなわち、ターゲット４Ｂへの光の照射を継続しないと決定した場合は、第８ステップＳ１８が終了すると、図５のフローチャートも終了する。
【００５２】
上述したように、本実施形態によれば、例えば光エネルギーを伝送するレーザ光送信においても、補償光学システム１Ｂおよび光学補償方法による波面補正が可能となる。また、図１〜図３に示した実施形態の場合と同様に、本実施形態でも実用段階では波面センサ３１が省略可能となる。波面センサ３１を用いた波面乱れのリアルタイム測定によって波面を補正しようとすると、大気揺らぎを観測すべき領域が、レーザ光が通過する光路５と一致するため、送信光６１および反射光６２を分離する分離機構２３Ｂを補正光学系２に設ける必要が生じる。このような観点から、実用段階で波面センサ３１を省略可能な本実施形態では、関連技術と比較してハードウェア構成の大幅な簡略化が可能となる。図６は、一実施形態による補償光学システムの別の構成例を示すブロック回路図である。図４の補償光学システム１Ｂと比較すると、図６の補償光学システム１Ｂでは、分離機構２３Ｂ、波面センサ３１および学習装置３３が省略されている。
【００５３】
以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。
【００５４】
本出願は、２０１８年１１月１３日に出願された日本国特許出願２０１８−２１２６６５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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