CH468615A

CH468615A - Lichtsignal-Rundum-Empfänger

Info

Publication number: CH468615A
Application number: CH553967A
Authority: CH
Inventors: Eichweber Kurt
Original assignee: Precitronic
Priority date: 1966-04-27
Filing date: 1967-04-19
Publication date: 1969-02-15
Also published as: SE321880B; DE1942840U; GB1155544A

Description

Lichtsignal-Rundum-Empf änger
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lichtsignal Rundum-Empfänger, insbesondere zur Anbringung auf Zielobjekten bei militärischen Manöversystemen mit Schussimulation durch Lichtstrahlen, z.B. Laserlicht.

Bei einem von der Anmelderin entwickelten System zur Trefferermittlung bei militärischen Manövern sind mit den Schussvorrichtungen der Manöverteilnehmer Sender gekoppelt, die zur Schussimulation einen gebündelten, kohärenten Lichtblitz hoher Energie (Laserstrahl) aussenden, der im Zielobjekt ein Treffersignal auslöst.

Die verschiedenen Zielobjekte müssen zu diesem Zweck mit einem Empfänger versehen sein, der auf in unterschiedlicher Richtung eintreffende Laserstrahlen anspricht. Bei beweglichen Zielobjekten sowie bei solchen Zielobjekten, die von allen Seiten her angegriffen werden können, müssen die Empfänger so ausgebildet sein, dass aus beliebiger Richtung einfallende Laserstrahlen ein Treffersignal auslösen können. Weiterhin ist dem Umstand Rechnung zu tragen, dass das den Empfänger tragende Zielobjekt manchmal auch eine Eigenbewegung ausführt, die eine Kippbewegung des Empfängers zur Folge hat (beispielsweise bei Geländefahrten eines militärischen Fahrzeugs).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rundum-Empfänger zu entwickeln, der die vorstehend genannten Forderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass wenigstens eine reflektierende Fläche vorgesehen ist, die als Rotationsfläche mit etwa vertikal verlaufender Symmetrieachse ausgebildet ist und seitlich einfallende Strahlen in Richtung auf den Achsbereich umlenkt, in dem ein Sensor angeordnet ist.

Die Ausbildung der reflektierenden Fläche als Rotationsfläche ermöglicht den Empfang von allen unter beliebigem Winkel (innerhalb einer Horizontalebene) einfallenden Strahlen mittels eines einzigen Sensors.

Durch geeignete Wahl der Krümmung der die Rotationsfläche erzeugenden Kurve kann ferner erreicht werden, dass auch solche Strahlen, die unter einem mehr oder weniger grossen Winkel gegenüber der Horizontalebene auf den Empfänger auftreffen, vom Sensor festgestellt werden.

Gemäss einer zweckmässigen Weiterbildung des Empfängers ist die reflektierende Fläche mit einem zentralen Durchbruch versehen, über dem eine Weitwinkeloptik angeordnet ist, die von oben einfallende Strahlen in Richtung auf den Achsbereich zu dem unterhalb des Durchbruches angeordneten Sensor umlenkt.

Mit einem derartigen Rundum-Empfänger lassen sich Strahlen aus jeder beliebigen Richtung aufnehmen, was vor allem dann wesentlich ist, wenn am Manöver ausser Landfahrzeugen auch Flugzeuge teilnehmen.

Diese und zahlreiche weitere Einzelheiten gehen aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes hervor. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten Rundum-Empfänger gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 bis 4 Längsschnitte durch drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung;
Fig. 5 und 6 Längsschnitt und Querschnitt (längs der Linie VI-VI) durch ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Der in Fig. 1 dargestellte Rundum-Empfänger enthält ein Gehäuse, das im wesentlichen aus einer Bodenplatte 1, einem Mantel 2, einem durchsichtigen, ringförmigen Fenster 3 und einem Deckel 4 besteht. An der Unterseite des Deckels 4 ist ein Spiegel 5 angebracht, dessen reflektierende Aussenseite 5a als Rotationsfläche ausgebildet ist. Die Symmetrieachse dieser Rotationsfläche fällt mit der vertikal verlaufenden Mittelachse 6 des Gehäuses zusammen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Spiegel 5 mit Kegelschnitt-Kurvenform ausgebildet.

Im Achsbereich ist unterhalb des Spiegels 5 eine Halterung 7 vorgesehen, in der ein durch eine Fotozelle gebildeter Sensor 8, ein Filter 9, ein Linsensystem 10 und eine Blende 11 untergebracht sind.

Ein beispielsweise in der dargestellten Richtung einfallender Lichtstrahl 12 wird von der reflektierenden Fläche Sa des Spiegels 5 in den Achsbereich umgelenkt und durch das Linsensystem 10 auf den Sensor 8 geworfen. Der Filter 9 ist zweckmässig auf die Wellenlänge der für die Schussimulation benutzten Laserstrahlen abge stimmt, so dass keine Störbeeinflussung des Empfängers möglich ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel weist der an seiner Aussenfläche 5a reflektierende Spiegel 5' einen zentralen Durchbruch 5b auf, über dem eine Weitwinkeloptik 13 angeordnet ist. Diese Weitwinkeloptik 13 lenkt einen von oben einfallenden Strahl 14 in Richtung auf den Achsbereich zu dem unterhalb des Durchbruches 5b angeordneten Sensor 8 um. Im übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel der zuvor erläuterten Ausführungsform gemäss Fig. 1.

Der Rundum-Empfänger gemäss Fig. 2 eignet sich besonders für die Fälle, in denen sowohl von Landfahrzeugen als auch von Flugzeugen Schüsse auf die mit dem Rundum-Empfänger ausgerüsteten Zielobjekte abgegeben werden.

Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 wird die reflektierende Fläche durch die Innenwand 15a einer Leitoptik 15 gebildet, deren Aussenwand 15b an ihrer Innenseite reflektiert. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Wände 15a und 15b der Leitoptik 15 als Rotationsflächen um die Achse 6 ausgebildet.

Ein einfallender Lichtstrahl 12 wird beispielsweise in der ganz schematisch dargestellten Weise durch Reflexion an den Wänden 15a und 15b der Leitoptik 15 in den Achsbereich umgelenkt und trifft nach Durchgang durch einen Filter 9 und eine Blende 11 auf den Sensor 8.

Damit sich Eigenbewegungen des den Rundum-Empfänger tragenden Zielobjektes möglichst wenig auf die gewünschte vertikale Lage des Empfängers auswirken, kann dieser beispielsweise kardanisch aufgehängt sein.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Ringprisma 16 mit trapezförmigem Ringquerschnitt vorgesehen, dessen zwei gegeneinander geneigte Flächen 1 6a und 1 6b als reflektierende Flächen ausgebildet sind.

Zwischen diesem Ringprisma 16 und dem Sensor 8 ist eine zentral angeordnete Leitoptik 17 vorgesehen. Auf der dem Sensor 8 gegenüberliegenden Seite des Ringprismas 16 ist ferner ein Spiegel 18 angeordnet.

Ein auf die Fläche 1 6a des Ringprismas 16 auftreffender Lichtstrahl 19 wird nach oben zum Spiegel 18 reflektiert und von diesem durch den zentralen Durchbruch 16c des Ringprismas 16 hindurch in Richtung auf den Sensor 8 reflektiert. Ein auf die Fläche 16b auffallender Lichtstrahl 20 wird dagegen in der angedeuteten Weise unmittelbar nach unten reflektiert und gelangt nach Durchlaufen der Leitoptik 17 gleichfalls zum Sensor 8.

Bei dem in den Fig. 5 und 6 veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Lichtsammelkegel 21 vorgesehen. Zwischen diesem Lichtsammelkegel 21 und dem Sensor 8 ist eine Leitoptik 22 angeordnet. Die reflektierende Fläche wird hier durch die Innenwand 21a des Lichtsammelkegels 21 gebildet.

Im Strahlengang des einfallenden Lichtes (Lichtstrahl 23) ist noch vor der reflektierenden Fläche ein Filter angeordnet, das sich aus einzelnen Filterelementen 24 zusammensetzt, die polygonförmig um die Symmetrieachse 6 angeordnet sind (vgl. Fig. 6).

Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich durch eine besonders grosse Lichtausbeute aus, da auch solche Lichtstrahlen, die nicht in einer Radialebene einfallen, durch den Lichtsammelkegel 21 zum Zentrum hin reflektiert werden.

Es sei ferner bemerkt, dass der vorliegende Rundum Empfänger nicht nur für den erläuterten Verwendungszweck im Rahmen eines militärischen Manöversystems geeignet ist, sondern auch bei zahlreichen sonstigen mit Lichtstrahlen arbeitenden Systemen benutzt werden kann, bei denen Lichtstrahlen aus sehr unterschiedlichen Richtungen beim Empfänger eintreffen können.

Claims

PATENTANSPRUCH Lichtsignal-Rundum-Empfänger, insbesondere zur Anbringung auf Zielobjekten bei militärischen Manöversystemen mit Schussimulation durch Lichtstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine reflektierende Fläche (5, 15a, 16a, 16b, 21a) vorgesehen ist, die als Rotationsfläche mit etwa vertikal verlaufender Symmetrieachse (6) ausgebildet ist und seitlich einfallende Strahlen (12, 19, 20, 23) in Richtung auf den Achsbereich umlenkt, in dem ein Sensor (8) angeordnet ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Rundum-Empfänger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Fläche (5a) mit einem zentralen Durchbruch (5b) versehen ist, über dem eine Weitwinkeloptik (13) angeordnet ist, die von oben einfallende Strahlen (14) in Richtung auf den Achsbereich zu dem unterhalb des Durchbruches angeordneten Sensor (8) umlenkt.

2. Rundum-Empfänger nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Fläche (5a) durch einen Spiegel (5) mit Kegelschnitt-Kurvenform gebildet wird und zwischen diesem Spiegel und dem Sensor (8) ein im Achsbereich angeordnetes Linsensystem (10) vorgesehen ist.

3. Rundum-Empfänger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Fläche durch die Innenwand (15a) einer Leitoptik (15) gebildet wird, deren Aussenwand (15b) an ihrer Innenseite reflektiert.

4. Rundum-Empfänger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierenden Flächen durch die beiden gegeneinander geneigten Flächen (16a, 16b) eines Ringprismas (16) mit trapezförmigem Ringquerschnitt gebildet werden.

5. Rundum-Empfänger nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Sensor (8) gegenüberliegenden Seite des Ringprismas (16) ein Spiegel (18) angeordnet ist, der die von der ihm abgewandten Fläche (16a) des Ringprismas reflektierten Lichtstrahlen durch den zentralen Durchbruch (16c) des Ringprismas hindurch in Richtung zum Sensor reflektiert.

6. Rundum-Empfänger nach den Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ringprisma (16) und dem Sensor (8) eine zentral angeordnete Leitoptik (17) vorgesehen ist.

7. Rundum-Empfänger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Fläche durch die Innenwand (21a) eines Lichtsammelkegels (21) gebildet wird, zwischen dem und dem Sensor (8) eine Leitoptik (22) angeordnet ist.

8. Rundum-Empfänger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang des einfallenden Lichtes vor der reflektierenden Fläche (21a) ein Filter angeordnet ist, das sich aus polygonförmig um die Symmetrieachse (6) angeordneten Filterelementen (24) zusammensetzt.

9. Rundum-Empfänger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Sensor (8) eine Blende (11) sowie ein auf die Wellenlänge der Lichtstrahlen abgestimmtes Filter (9) angeordnet ist.

10. Rundum-Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse derart kardanisch aufgehängt ist, dass die Gehäuseachse (6) unabhängig von Eigenbewegungen des den Empfänger tragenden Zielobjektes stets eine etwa vertikale Lage einnimmt.

Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronic mbH Vertreter: E. Blum & Co., Zünch