DE3400837C1

DE3400837C1 - Vorrichtung zum Bestimmen der Einfallsrichtung von elektromagnetischer Strahlung

Info

Publication number: DE3400837C1
Application number: DE19843400837
Authority: DE
Inventors: Franz 6903 Neckargemünd Menke
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1984-01-12
Filing date: 1984-01-12
Publication date: 1985-03-14

Description

34 OO 837

Signal ausgelöst wird.

Die Scktoroptiken 3' bis 3^X" sind mit entsprechend vielen I jchtlcilern4' bis4^x" verbunden, die die einfallende Strahlung 10' bis 10^x" empfangen. Da die Länge der I iichtlcilcr von z. B. 30 cm des Lichtleiters 4¹ bis 360 cm ^r> des Lichtleiters 4^XM kontinuierlich verlaufend abgestuft ist, gelangt jeweils Strahlung der maximal angestrahlten Sektoroptik über die Sammellinse 12 auf die lichtempfindliche Zelle 13 und von hier, nach entsprechender optoelektronischer Umwandlung, über den Verstärker to 14 und einen zweiten Eingang der Auswerteeinrichtung 8 in den Zähler 9, der daraufhin angehalten wird.

Aus der Zeitdifferenz dieses Signals gegenüber demjenigen der Rundumoptik 2,11 bestimmt sich die Richt U η g a u f der A nzeige 15.

Zwischen die Sammellinse 12 und einen drillen Eingang der Auswerteeinrichtung 9 kann — der Reihe nach — noch ein dritter sich aus lichtempfindlicher Zelle 16 und Verstärker 17 zusammensetzender Kanal geschallet sein, der aus Rücksicht auf ein mögliches Überstrahlen des Kanals 13,14 nur einen Bruchteil, z. B. '/woo, der Empfindlichkeit dieses Kanals aufweist. Die Impulsslärkc über die Rundumoplik 2,11 mit Zelle 6 und Verstärker 7 schallet über die Auswerteeinrichtung 8 bei kleiner Energie die Zelle 13 und den Verstärker 14 ein, während bei großer Energie die Zelle 16 und der Verstärker 17 zur Auswertung geschaltet werden.

Um außer zwischen Richlungsbereichen auch noch zwischen Strahlungsalien und Wellenlängen — z. B. Neodym- oder COi-Laser — und Impulsstärken unterscheiden zu können, muß einmal die Auswerteelektronik so ausgelegt sein, daß sie hinsichtlich der Dauer der einzelnen Impulse unterscheiden kann und zum anderen müssen die Linsenoptik 11, die am Ende 5' bis 5*" der Lichtleiter 4¹ bis4^x" vorgesehene Sammellinse 12 sowie die Sektoroptiken 3¹ bis 3^X" als Spiegeloptiken, die Lichtleiter 4¹ bis 4^XI1 als Hohllichtleiter und die lichtempfindlichen Zellen 6,13 und 16 als Fotoempfänger ausgebildet sein. Bei der Verwendung von Hohllichlleitem werden zur Erfassung des Spektralbereiches von etwa 0,25 bis ΙΟμιτι pro Kanal z. B. drei Poloempfänger mit Spcktralteiler und Verstärker verwendet. Durch Oberlappen des Bildwinkels der Sektoroptiken 3¹ bis 3^X" kann beim Vergleich der Signalform des Rundumkanals mit dem Sektorkanal über einen Rechner die horizonta-Ie Anzeigegenauigkeit auf 1 ° verbessert werden.

Selbstverständlich sind die Sekloropliken und Lichtleiter sowie deren Länge nicht auf die angegebenen Zahlenwerle beschränkt, sondern sie lassen sich — dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechend — variie- to ren, je nach der gewünschten Empfindlichkeit des Gerätes.

Bei einem in der Zeichnung nicht festgehaltenen Ausführungsbeispiel ist anstelle der vielen vergleichsweise kurzen Lichtleiter auch die Verwendung von nur einem einzigen, dafür aber entsprechend langen Lichtleiter mit einer mit der Anzahl der Sektoroptiken übereinstimmenden Anzahl von Einspeisungsstellen vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

34 OO 837 1 2 dem Zähler (9) ein weiterer aus lichtempfindliche!* Patentansprüche: Zelle (16) und Verstärker (17) bestehender Kanal (16,17) geringer Empfindlichkeit vorgesehen ist.

1. Vorrichtung zum Bestimmen der Richtung von

durch eine Linsenoptik einfallender elektromagnet!- ->

scher Strahlung mit mehreren jeweils einem Einfallswinkel zugeordneten Sensoren, an die eine elektronische Auswerteeinrichtung mit Verzögerungsglie- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum dem elektrisch so angeschlossen ist, daß die Bestim- Bestimmen der Einfallsrichtung von elektromagnetimung der Zeitdifferenz der die Verzögerungsglieder io scher Strahlung gemäß dem Oberbegriff des Andurchlaufenden Signale auf einer Anzeige Aufschluß Spruchs 1.

über den Einfallswinkel gibt, dadurch gekenn- Eine Vorrichtung der Art ist Gegenstand der DE-PS

zeichnet, daß 29 31 818. Die Richtungsbestimmung erfolgt durch gegenläufige Impulssignale innerhalb einer elektronischen

a) in Strahleneinfallsrichtung vor der Linsenoptik is Verzögerungskette. Hierbei ist jedem Richtungsscktor (11) sowie in deren Symmetrieachse ein Kegel- ein kompletter, sich zumindest aus Eingangsoptik, lichtspiegel (2) vorgesehen ist, der beim Auftreffen empfindlicher Zelle und Verstärker zusammensetzenvon Strahlung (10) in der Auswerteeinrichlung der Kanal zugeordnet, so daß ein solches Gerät nur (8) den Start eines Zählers (9) auslöst, vergleichsweise aufwendig herzustellen ist.

b) um die Linsenoptik (11) ein Ring von Sektorop- 20 Aus der DE-PS 15 48 421 ist ein Gerät bekannt, bei tiken (3¹ bis3^X") angeordnet ist und dem feststehende Laserdetektoren ringförmig um die in

c) jede Sektoroptik (3¹ bis 3^X") über Lichtleiter (4¹ der Symmetrieachse angeordnete und mit einem Abbist") so mit dem Zähler (9) verbunden ist, daß tastspiegel versehene Rundumoptik für IR-Strahlung die von der Strahlung (10¹ bis 10^x") maximal angeordnet sind. Letztere gelangt über ein Modulabeaufschlagte Sektoroptik den laufenden Zäh- 25 tionsgitter auf einen oder mehreren Empfänger, wobei ler — gegenüber dem Signal der Rundumoptik zwecks einer genauen Abbildung die Strahlung in dem (2; 11) entsprechend zeitverzögert — stoppt. Bereich zwischen Modulationsgitter und Empfänger

über einen Lichtleiter geführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die galzeichnet, daß die Linsenoptik (11), die Sektoroptiken 30 tungsgemäße Vorrichtung herstellungsmäßig zu verein-(3¹ bis 3^XM) sowie eine am Ende (5'bis 5^X") der Licht- fachen und eine Unterscheidung der Signale auf optileiter (4¹ bis 4^X") vorgesehene Sammellinse (12) als schein Weg herbeizuführen. Diese Aufgabe wird crfin-Spiegeloptiken, die Lichtleiter als Hohllichtleiter dungsgemäß durch die im Kennzeichendes Anspruchs I und lichtempfindliche Zellen (6; 13; 16) als Fotoemp- genannten Merkmale gelöst. Eine solchermaßen ausgefänger ausgebildet sind. js bildete Vorrichtung benötigt handelsübliche Glasfibern

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- als Verzögerungsglieder sowie lediglich zwei lichtempzeichnet, daß anstelle der einzelnen Fotoempfänger findliche Zellen, so daß insgesamt gesehen trotz einer (6; 13; 16) jeweils drei Fotoempfänger mit Spektral- eher funktionserweitcrnden Tendenz eine erheblich teilern für verschiedene Spektralbereiche vorgese- preisgünstigere Gerätekonzeption erreicht wird.

hen sind. 40 Eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ermöglichl bei der einfallenden Strahlung bedarfsweise dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Aus- auch eine Unterscheidung hinsichtlich Strahlungsart. So Werteeinrichtung (8) für die Unterscheidung des La- bietet es sich z. B. an, einfallende Strahlung als diejenige serspektrums sowie die Unterscheidung der einzel- eines Neodym-Lasers zu identifizieren, wenn das Imnen Laserarten hinsichtlich der Dauer ihrer Impulse 45 pulsende nach etwa 20 ns, oder als dasjenige eines ausgelegt ist. CO2-Lasers, wenn das Impulsendc nach etwa 50 ns an-

5. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden gezeigt wird. Neben der Ja/Ncin-Aussage, der Anzeige Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sektorop- des Richtungsbercichs und der Laserart ist dann auch tiken (3¹ bis 3^xn) und zugehörige lichtempfindlicher eine Unterscheidung hinsichtlich verschiedener Wellen-Zelle (13) entweder mit entsprechend vielen und in 50 längen und Impulsstärken möglich.

ihrer Länge kontinuierlich abgestuften Lichtleitern Auch die restlichen Unteransprüche enthalten Wei-

oder aber mit nur einem und dafür langen Lichtleiter terbildungen des der Erfindung zugrunde liegenden Ge-

mit entsprechend vielen Einspeisungsstelien verbun- genstandes.

den sind. Im folgenden wird an Hand einer Schemazeichnung

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- r>^r» ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert: zeichnet, daß insgesamt zwölf voneinander gleich- In dem in Blickrichtung oberen Bereich des lediglich mäßig beabstandete Sektoroptiken (3¹ bis 3^X") vor- angedeuteten Gehäuses I ist die Rundumoptik 2, 11 gesehen sind und die ihnen zugeordneten Lichtleiter vorgesehen, welche von einem Ring von z. B. zwölf (4¹ bis 4^X") eine Länge von 30 bis 360 cm aufweisen. gleichmäßig voneinander bcabslandeten Sektoroptiken

7. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden 6<> 3' bis 3^X" umgeben ist. Die von dem Kcgelspiegel 2 erAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Start- faßte elektromagnetische Strahlung 10 ■— gedacht ist und das Stoppsignal den Zähler (9) über je eine der vor allem an den Laser-Spektralbercich von etwa 0.2 bis Linsenoptik (11) und den Lichtleiterenden 5¹ bis 5^X") 10 μηι — gelangt über die in der Symmetrieachse von optisch nachgeschaltete lichtempfindliche Zelle (6 Rundum- und Sektoroplikcn gelegene Linsenoptik 11 bzw. 13) und einen Verstärker (7 bzw. 14) erreicht. 65 auf die lichtempfindliche Zelle 6 und von hier — nach

8. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden opto-eleklronischer Umwandlung in ein Spanntingssi-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen gnal — über den Verstärker 7 in die elektrische Ausden Enden (5¹ bis 5^xn) der Lichtleiter (4¹ bis 4^X") und werteeinrichlung 8 mit dem Zähler 9, der von diesem