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Optischer Sucher
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Die Erfindung betrifft einen optischen Sucher, durch den ein Gesichtsfeld
längs einer rosettenförmigen Bahnkurve abtastbar ist, bei welchem (a) ein Rotor
um einen Mittelpunkt schwenkbar und um eine durch diesen Mittelpunkt gehende Rotorachse
drehbar gelagert und mit einer ersten Drehzahl antreibbar ist, (b) auf dem Rotor
ein optisches Abbildungssystem mit einem dem Gesichtsfeld zugewandten Hohlspiegel
als Primärspiegel und einem dem Primärspiegel zugewandten Sekundärspiegel angeordnet
ist, dem weitere optische Mittel nachgeschaltet sind, wobei das Gesichtsfeld und
eine durch den Mittelpunkt gehende Fläche in bezug auf das optische Abbildungssystem
und die weiteren optischen Mittel optisch konjugiert sind,
(c) durch
eine Verkantung eines der besagten Spiegel gegenüber der Rotorachse eine kreisende
Abtastbewegung mit der Umlaufdrehzahl des Rotors erzeugt wird, (d) die weiteren
optischen Mittel eine gesichtsfeldseitige erste Linse und eine dem Gesichtsfeld
abgewandte zweite Linse aufweisen, zwischen denen der Strahlengang parallel verläuft,
wobei die Brennebene der zweiten Linse mit der besagten, durch den Mittelpunkt gehenden
Fläche zusammenfällt, (e) die besagten weiteren optischen Mittel ein gegenüber dem
Rotor um die Rotorachse drehbares optisches Glied aufweisen, das von dem Rotor über
ein Getriebe mit einer zweiten Drehzahl antreibbar ist, (f) das drehbare optische
Glied derart unsymmetrisch zur Rotorachse angeordnet ist, daß eine überlagerte Abtastbewegung
mit der zweiten Drehzahl erzeugt wird und sich eine resultierende Abtastung des
Gesichtsfeldes längs einer rosettenförmigen Bahnkurve ergibt, und (g) in der besagten,
durch den Mittelpunkt gehenden Fläche Bündelendpunktmittel angeordnet sind.
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Die Erfindung betrifft auch einen optischen Sucher, durch den ein
Gesichtsfeld längs einer rosettenförmigen Bahnkurve abtastbar ist, bei welchem
(a)
ein Rotor um einen Mittelpunkt schwenkbar und um eine durch diesen Mittelpunkt gehende
Rotorachse drehbar gelagert und mit einer ersten Drehzahl antreibbar ist, (b) auf
dem Rotor ein optisches Abbildungssystem mit einem dem Gesichtsfeld zugewandten
Hohlspiegel als Primärspi egel und einem dem Primärspiegel zugewandten Sekundärspiegel
angeordnet ist, dem weitere optische Mittel nachgeschaltet sind, wobei das Gesichtsfeld
und eine durch den Mittelpunkt gehende Fläche in bezug auf das optische Abbildungssystem
und die weiteren optischen Mittel optisch konjugiert sind, (c) durch eine Verkantung
eines der besagten Spiegel gegenüber der Rotorachse eine kreisende Abtastbewegung
mit der Umlaufdrehzahl des Rotors erzeugt wird, (d) die besagten weiteren optischen
Mittel ein gegenüber dem Rotor um die Rotorachse drehbares optisches Glied aufweisen,
das von dem Rotor über ein Getriebe mit einer zweiten Drehzahl antreibbar ist und
eine überlagerte Abtastbewegung mit der zweiten Drehzahl erzeugt, aus der sich eine
resultierende Abtastung des Gesichtsfeldes längs einer rosettenförmigen Bahnkurve
ergibt, und (e) in der besagten, durch den Mittelpunkt gehenden Fläche Bündelendpunktmittel
angeordnet sind.
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Solche optischen Sucher finden insbesondere Anwendung bei ziel suchenden
Flugkörpern, beispielsweise Luft-Luft-Raketen. Es wird ein Gesichtsfeld längs einer
rosettenförmigen Bahn abgetastet. Aus den dabei erhaltenen Signalen wird die Ablage
eines Ziels von der Achse des Suchers, d.h. der Rotorachse, bestimmt. Die so erhaltenen
Ablagesignale werden benutzt, um den Rotor mit der Rotorachse auf das Ziel auszurichten.
Der umlaufende Rotor bildet dabei einen gegenüber dem Flugkörper mit zwei Freiheitsgraden
beweglichen Kreisel, dessen Orientierung im Raum von Bewegungen des Flugkörpers
nicht beeinflußt wird. Die Funktion des Suchers ist so von den Bewegungen des Flugkörpers
entkoppelt.
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Die rosettpnfnrmige Abtastbahn entsteht durch die Überlagerung zweier
kreisender Abtastbewegungen von unterschiedlicher Drehzahl und entgegengesetztem
Drehsinn. Es sind verschiedene Sucher mit rosettenförmiger Abtastbahn bekannt.
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Die US-PS 4 009 393 zeigt einen Sucher mit rosettenförmiger Abtastbahn,
bei welchem das abbildende optische System von einer auf dem Rotor angeordneten
Linse gebildet ist. Die optische Achse der Linse verläuft exzentrisch zur Umlaufachse
des Rotors. Dadurch wird eine kreisende Abtastbewegung mit der Umlaufdrehzahl des
Rotors erzeugt. Der Rotor wird über eine Statorwicklung angetrieben..
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Eine zweite kreisende Abtastbewegung wird erzeugt durch ein Prisma,
das im Strahlengang an einer den Detektor umgebenden, um eine Längsachse drehbaren
Hülse sitzt. Diese Hülse wird von einem gesonderten Motor unabhängig von dem Rotor
angetrieben.
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Die US-PS 4 030 807 zeigt einen Sucher, bei welchem das auf dem Rotor
angeordnete Abbildungssystem ein Cassegrain-System mit einem als ringförmiger Hohlspiegel
ausgebildeten, dem Gesichtsfeld zugewandten Primärspiegel und einem dem Primärspiegel
zugewandten, leicht konvexen Sekundärspiegel ausgebildet ist. Der Rotor ist kardanisch
um einen Mittelpunkt schwenkbar gelagert. Das Abbildungssystem erzeugt ein Bild
des Gesichtsfelds im Bereich dieses Mittelpunkts. Einer der Spiegel ist etwas gegen
die Rotorachse verkantet, wodurch eine kreisende Abtastbewegung mit der Rotordrehzahl
erhalten wird. Durch ein flugkörperfestes Objektiv wird das so erhaltene Gesichtsfeldbild
über einen Planspiegel in der Ebene eines Detektors abgebildet. Der Planspiegel
sitzt auf der Stirnfläche der Welle eines Motors und ist wiederum leicht verkantet
gegen die Umlaufachse dieser Welle. Dadurch wird die zweite kreisende Abtastbewegung
mit einer von der Rotordrehzahl verschiedenen Drehzahl erzeugt.
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Die US-PS 4 039 246 zeigt einen Sucher, bei welchem als Abbildungssystem
ebenfalls ein Cassegrain-System mit einem ringförmigen Hohlspiegel als Primärspiegel
und einem diesem zugewandten Planspiegel als Sekundärspiegel vorgesehen ist. Dort
bildet die optische Achse des Primärspiegels einen kleinen Winkel mit der Rotorachse.
Das ergibt eine kreisende Abtastbewegung mit der Rotordrehzahl.
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Außerdem ist der Sekundärspiegel etwas verkantet und gegenüber dem
Rotor drehbar gelagert. Der Sekundärspiegel wird durch einen gesonderten Motor mit
einer von der Rotordrehzahl verschiedenen Drehzahl angetrieben. Das ergibt die überlagerte
zweite
kreisende Abtastbewegung, so daß insgesamt das Gesichtsfeld
längs einer rosettenförmigen Bahn abgetastet wird.
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In der US-PS 4 413 177 ist ein Sucher mit einem Cassegrain-System
beschrieben, bei welcher die beiden kreisenden Abtastbewegungen mit einem einzigen
Antriebsmotor, nämlich dem Antrieb des Rotors, erzeugt werden. Auch hier ist die
optische Achse des Primärspiegels gegen die Rotorachse geneigt, wodurch die erste
kreisende Abtastbewegung erzeugt wird. Die zweite kreisende Abtastbewegung wird,
wie bei der vorstehend diskutierten US-PS 4 039 246, durch eine Verkantung des Sekundärspiegels
erreicht. Der Sekundärspiegel wird jedoch von dem umlaufenden Rotor über ein nach
Art eines Planetengetriebes aufgebautes Reibgetriebe angetrieben. Der Rotor ist
auf einem Innenrahmen einer kardanischen Lageranordnung um die Rotorachse drehbar
gelagert. In dem Innenrahmen ist ein Fenster oder eine Linse mit einer Fassung drehbar
gelagert. An dem Fenster ist der Sekundärspiegel mit einem zentralen Zapfen befestigt.
Der Innenrahmen bildet einen Käfig für Kugeln, die sowohl an dem Rotor als auch
an der Fassung des Fensters reibend anliegen. Der Rotor wirkt dann wie das Hohirad
eines Planetengetriebes, die Fassung wirkt als Sonnenrad und die Kugeln übernehmen
die Funktion der Planetenräder. Es erfolgt so eine Drehzahlübersetzung. Der Sekundärspiegel
läuft schneller als der Rotor.
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Durch die EP-OS 79 684 ist ein optischer Sucher für ziel suchende
Flugkörper bekannt, bei dem ein Gesichtsfeld längs eines rosettenförmigen Weges
abge-
tastet wird. Der Sucher enthält ein optisches Abbildungssystem,
das nach Art eines Cassegrain-Systems ausgebildet ist mit einem ringförmigen Hohlspiegel
als Primärspiegel und einem diesem gegenüberliegenden Planspiegel als Sekundärspiegel.
Das optische System sitzt auf einem Rotor, der um seine Figurenachse umläuft und
durch eine kardanische Lagerung mit seiner Figurenachse in zwei Freiheitsgraden
um einen Mittelpunkt verschwenkbar ist. Das Gesichtsfeld wird über den Hohlspiegel
und den Planspiegel sowie über einen weiteren, dem Planspiegel gegenüberliegenden,
ringförmigen Spiegel und noch einen Planspiegel in einer ersten Bildebene abgebildet.
Die erste Bildebene wird über ein Linsensystem in einer zweiten Bildebene abgebildet,
in welcher der Detektor sitzt. Der Detektor ist gehäusefest in dem Mittelpunkt angeordnet.
Das Linsensystem enthält eine erste und eine zweite Linse, deren optische Achsen
beide mit der Rotorachse zusammenfallen. Zwischen den beiden Linsen verläuft der
Strahlengang parallel. Der besagte weitere ringförmige Spiegel sitzt an einer die
erste und die zweite Linse aufnehmenden Fassung.
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Auf der Fassung ist der Rotor um seine Figurenachse drehbar gelagert.
Das Linsensystem ist somit bei einer Schwenkbewegung des Rotors stets zu der Figurenachse
des Rotors ausgerichtet. Die Fassung ist mit dem Rotor über ein Planetengetriebe
gekoppelt.
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Das Planetengetriebe ist ähnlich aufgebaut wie es oben im Zusammenhang
mit der US-PS 4 413 177 beschrieben ist. Dadurch führt die Fassung des Linsensystems
mit dem ringförmigen Spiegel eine im Vergleich zum Rotor schnellere Drehbewegung
entgegen der Umlaufrichtung des Rotors aus. Der Sekundärspiegel des Cassegrain-Systems
ist leicht gegen
die Rotorachse geneigt, um die der Rotor umläuft.
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Das ergibt eine kreisende Abtastbewegung mit der Rotordrehzahl. Ebenso
ist der ringförmige Spiegel an der Fassung des Linsensystems etwas gegen die Rotorachse
geneigt. Das liefert eine der ersten Abtastbewegung überlagerte kreisende Abtastbewegung
höherer Drehzahl. Durch die beiden Spiegel wird erreicht, daß jeder Punkt des Gesichtsfeldbildes
relativ zu dem Detektor eine rosettenförmige Bahn beschreibt.
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Bei den Suchern nach US-PS 4 009 393, US-PS 4 030 807 und US-PS 4
039 246 sind für die beiden zu überlagernden kreisenden Abtastbewegungen getrennte
Antriebe vorgesehen. Das bringt konstruktive Schwierigkeiten mit sich. Es ist beispielsweise
bei der US-PS 4 039 246 eine Stromzuführung zu dem am Innenrahmen der kardanischen
Lagerung sitzenden Antriebsmotor für den Sekundärspiegel erforderlich. Für die Antriebe
wird Raum benötigt.
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Schließlich ergeben sich Probleme hinsichtlich der Synchronisation
der beiden Abtastbewegungen und der Einhaltung des genauen Drehzahlverhältnisses,
so daß eine saubere und eindeutige Rosette abgetastet wird.
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Wenn bei der Anordnung nach der US-PS 4 039 246 der Sekundärspiegel
mit einer gegenüber der Rotordrehzahl erhöhten Drehzahl angetrieben wird, dann er.-geben
sich schnell umlaufende Massen in relativ großem Abstand von dem Mittelpunkt, in
dem die Teile abgestützt sind. Das ist unerwünscht. Wenn dagegen der Sekundärspiegel
langsamer angetrieben wird als der Rotor, erfolgt die Abtastung des Gesichtsfeldes
unerwünscht langsam. Schnell umlaufen-
de Massen in größerem Abstand
vom Mittelpunkt ergeben sich auch bei der Anordnung nach der US-PS 4 413 177.
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Der Sucher nach der EP-OS 79 684 ist kompliziert im Aufbau. Das abbildende
optische System enthält zusätzlich zu dem Primärspiegel, nämlich dem ringförmigen
Hohlspiegel, und dem Sekundärspiegel, nämlich dem Planspiegel, noch zwei weitere
Spiegel, den Ringspiegel und den diesem gegenüberliegenden Planspiegel. Dies erhöht
den Aufwand. Die zusätzlichen Spiegel, die gegeneinander verdrehbar sind, können
infolge von Spiel und Toleranzen Winkelfehler hervorrufen. Dabei ist zu beachten,
daß sich Winkelfehler bei jeder Reflexion verdoppeln. Solche Winkelfehler führen
zu einer Veränderung der abgetasteten Rosette und damit zu Fehlern in der Zuordnung
der am Detektor erhaltenen Signale und der Bildpunkte des Gesichtsfeldes.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Sucher der
eingangs definierten Art mit nur zwei Spiegeln aufzubauen und den Mechanismus für
die Rosettenabtastung zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß (h) das unsymmetrisch
angeordnete, drehbare opti.-sche Glied von der zweiten Linse gebildet wird, die
exzentrisch in einer um die Rotorachse drehbaren Fassung angeordnet ist.
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Die Bündelendpunktmittel werden dabei üblicherweise von einem Detektor
gebildet. Es kann aber statt-
dessen auch eine Strahlungsquelle
vorgesehen werden, die das Gesichtsfeld mit einem Strahlenbündel längs einer rosettenförmigen
Bahn abtastet.
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Ein auf die zweite Linse auftreffendes paralleles Strahlungsbündel
wird in der Brennebene der Linse in einem Punkt fokussiert, der von der Richtung
des Strahlungsbündels abhängt. Durch die exzentrische Halterung der Linse in ihrer
Fassung und den Antrieb der Fassung führt dieser Punkt mit der Linse eine kreisende
Bewegung mit der zweiten Drehzahl aus. Durch die Verkantung des Primär- oder Sekundärspiegels
ändert sich die Richtung des parallelen Strahlungsbündels periodisch mit der ersten
Drehzahl. Jeder Bildpunkt des Gesichtsfeldbildes beschreibt daher in der Brennebene
der zweiten Linse eine rosettenförmige Bahnkurve. Dadurch tastet wiederum der in
dieser Brennebene angeordnete Detektor das Gesichtsfeld längs einer solchen rosettenförmigen
Bahnkurve ab.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden die beiden überlagerten
Abtastbewegungen von einem Antrieb abgeleitet. Der Sekundärspiegel ist mit dem Rotor
starr verbunden und läuft mit der Rotordrehzahl um. Es sind nur zwei Spiegel vorhanden,
welche die eine Abtastbewegung hervorrufen. Die zweite Abtastbewegung wird durch
eine Linse hervorgerufen, die einen Teil eines sowieso erforderlichen Linsensystems
bildet. Wenn diese Linse und ihre Fassung mit einer gegenüber der Rotordrehzahl
höheren Drehzahl angetrieben werden, dann liegen die schnell laufenden Teile in
der Nähe des Mittelpunktes, in welchem der Rotor abgestützt ist.
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Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung auf einem zweiten Wege
dadurch gelöst, daß (g) das drehbare optische Glied ein Prisma bildet, das in einer
konzentrisch um die Rotorachse drehbaren Fassung angeordnet ist.
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Nach der zweiten Lösung der gestellten Aufgabe wird unter Erhaltung
der vorstehend beschriebenen Vorteile das auf das Prisma auftreffende Strahlungsbündel
in einem Punkt fokussiert, der von der Richtung des Strahlungsbündels abhängt. Durch
die Brechung des Strahlungsbündels beim Duchtritt durch das Prisma und den Antrieb
der Fassung des Prismas führt dieser Punkt mit dem Prisma eine kreisende Bewegung
mit der zweiten Drehzahl aus. Durch die Verkantung des Primär- oder Sekundärspiegels
ändert sich die Richtung des parallelen Strahlungsbündels periodisch mit der ersten
Drehzahl. Jeder Bildpunkt des Gesichtsfeldbildes beschreibt daher in der Abbildungsebene
eine rosettenförmige Bahnkurve. Dadurch tastet wiederum der in dieser Abbildungsebene
angeordnete Detektor das Gesichtsfeld längs einer solchen rosettenförmigen Bahnkurve
ab.
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Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Ausführungbeispiel der Erfindung ist nach: stehend unter Bezugnahme
auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch einen Flugkörper und die Abtastung des Gesichtsfeldes
längs einer rosettenförmigen Bahnkurve.
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Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Suchers im Längsschnitt.
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Fig. 3 zeigt eine konstruktive Ausbildung des Suchers nach Fig. 2.
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Fig. 4 zeigt eine konstruktive Ausbildung eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Suchers.
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Ein Flugkörper 10, z.B. eine Luft-Luft-Rakete, trägt an seiner Spitze
einen Suchkopf 12 mit einem Sucher. Der Sucher tastet ein Gesichtsfeld 14 längs
einer rosettenförmigen Bahnkurve 16 ab. Der Detektor des Suchers 12 erfaßt dabei
in jedem Augenblick einen relativ kleinen Bereich 18. Aus den so erhaltenen Informationen
über die Ablage eines Ziels 20 von der Sucherachse wird der Sucher auf das Ziel
20 ausgerichtet. Gleichzeitig wird der Flugkörper 10 von den Ausrichtsignalen so
gesteuert, daß er auf einem Kollisionskurs zu dem Ziel 20 fliegt. Die rosettenförmige
Abtastung wird durch Überlagerung zweier kreisender Abtastbewegungen mit einer ersten
Drehzahl n 1 und einer zweiten Drehzahl n 2 erhalten.
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Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Suchers, der generell
mit dem Bezugszeichen 22 versehen ist. Der Sucher 22 ist in dem Suchkopf 12 hinter
einem Dom 24 angeordnet. Der Sucher 22 enthält einen Rotor 26, der in bekannter
Weise innen durch eine kardani sche Lagerung 28 um einen Mittelpunkt 30 mit zwei
Freiheitsgraden schwenkbar
sowie um eine Rotorachse 32 drehbar
gelagert ist.
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Der Rotor wird durch bekannte und daher hier nicht näher dargestellte
Mittel mit einer Rotordrehzahl angetrieben. In der schematischen Darstellung von
Fig. 2 ist von der kardanischen Lagerung nur ein Innenrahmen 34 dargestellt. Der
Innenrahmen 34 bildet einen zur Rotorachse 32 symmetrischen, mantelförmigen Teil.
Der Innenrahmen 34 ist um eine Achse 36 schwenkbar, die senkrecht zu der Rotorachse
32 verläuft. Auf dem Innenrahmen 34 ist der Rotor 26 mittels eines Lagers 38 um
die Rotorachse 32 drehbar gelagert.
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Der Rotor 26 enthält einen ringförmigen, massiven Spiegelträger 40,
auf dessen dem Dom 24 und dem Gesichtsfeld 14 zugewandter Seite ein ringförmiger
Hohlspiegel 42 gebildet ist. Am Innenrand des Spiegelträgers 40 sitzt ein Gehäuse
44, das sich zu dem Dom 24 hin erstreckt und durch ein Fenster 46, das auch als
Linse ausgebildet sein kann, abgeschlossen ist. Zentral auf dem Fenster 46 sitzt
ein Halteglied 48, das einen Planspiegel 50 und eine Sonnenblende 52 trägt. Der
Hohlspiegel 42 und der Planspiegel 50 bilden den Primär- und Sekundärspiegel eines
als Cassegrain-System ausgebildeten optischen Abbildungssystems. Der Sekundärspiegel
50 ist um einen Winkel a verkantet. Von dem Rand des Gehäuses 44 erstreckt sich
eine trichterförmige Zwischenwand 54 nach innen, die an ihrem unteren Ende das Lager
38 bildet. An das Lager 38 schließt sich ein glockenförmiger Teil 56 an.
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Der Innenrahmen 34 trägt eine dem Sekundärspiegel 50 zugewandte erste
Linse 58, deren optische Achse mit der Rotorachse 32 zusammenfällt. In einer
Fassung
60, die drehbar in dem Innenrahmen 34 gelagert ist, sitzt eine zweite Linse 62.
Während die Fassung 60 konzentrisch zur Rotorachse 32 gelagert ist, ist die Linse
62 exzentrisch in der Fassung 60 gehaltert. Die optische Achse 64 der zweiten Linse
62 ist daher gegenüber der Rotorachse 32 um eine Exzentrizität z seitlich versetzt.
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Die Fassung 60 wird von dem Rotor 26 über ein als Planetengetriebe
ausgebildetes Getriebe 66 angetrieben. Zu diesem Zweck bildet der Rotor 26 an dem
glockenförmigen Teil 56 ein Hohlrad 68. Das Hohl rad 68 treibt Planetenräder 70,
die in dem Innenrahmen 34 gelagert sind. Die Planetenräder 70 greifen an der Fassung
60 an. Über das Getriebe 66 wird so die Fassung 60 von dem Rotor 26 angetrieben.
Da der Rotcr 26 mit der Drehzahl n 1 umläuft, dreht sich die Fassung 60 mit der
Drehzahl n 2 entgegengesetzt und schneller als der Rotor 26.
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Die erste Linse 58 ist als Zerstreuungslinse ausgebildet. Die zweite
Linse 62 ist eine Sammellinse.
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Ein von einem Gesichtsfeldpunkt aus dem Unendlichen einfallendes,
paralleles Lichtbündel 72 wird durch den Primärspiegel 42 des Abbildungssystems
fokussieht, so daß es als konvergentes Lichtbündel von dem Sekundärspiegel 50 auf
die erste Linse 58 reflektiert wird. Die erste Linse 58 ist so als Zerstreuungslinse
ausgebildet, das. das konvergent einfallende Lichtbündel 72 durch die Linse 58 parallelgerichtet
wird. Das parallele Lichtbündel fällt dann auf die zweite Linse 62 und wird in deren
Brennebene gesammelt. In dieser Brennebene, in welcher auch die Achse 36 und der
Mittelpunkt 30 liegt, ist ein Detektor 74 angeordnet.
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Mit der beschriebenen Anordnung wird eine Abtastung des Gesichtsfeldes
längs einer rosettenförmigen Bahnkurve wie folgt erhalten: Ein parallel zur optischen
Achse 64 der Linse 62 einfallendes Strahlungsbündel wird, wie dargestellt, stets
in dem auf der optischen Achse 64 liegenden Punkt der Brennebene gesammelt. Wenn
daher die optische Achse 64 der zweiten Linse 62 durch ihre exzentrische Anordnung
in der Fassung und durch den Antrieb der Fassung mit der Drehzahl n 2 eine kreisende
Bewegung ausführt, führt auch das Bild des Gesichtsfeldpunktes eine solche kreisende
Bewegung aus. Bei einer Neigung des einfallenden parallelen Lichtbündels 72 gegenüber
der Rotorachse ist auch das parallele Lichtbündel zwischen den beiden Linsen 58
und 62 entsprechend geneigt und wird in einem außerhalb der optischen Achse 64 aber
in definierter Lage zu dieser liegenden Bildpunkt gesammelt. Bei der kreisenden
Bewegung der optischen Achse 64 führt somit auch dieser Bildpunkt eine entsprechend
kreisende Bewegung aus.
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Durch den Sekundärspiegel 50 wird in üblicher Weise jedes Strahlungsbündel
mit der ersten Drehzahl n die hier gleich der Rotordrehzahl ist, längs eines Kegelmantels
geführt. Das führt ebenfalls zu einer kreisenden Bewegung des dem betreffenden Gesichtsfeldpunkt
zugeordneten Bildpunktes. Die beiden Abtastbewegungen überlagern sich zu einer Abtastung
längs einer rosettenförmigen Bahnkurve.
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In Fig. 3 ist eine konstruktive Ausführung eines Suchers dargestellt.
Entsprechende Teile tragen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2.
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Der Innenrahmen 34 ist um die Achse 36 in einem Außenrahmen 76 gelagert.
Der Außenrahmen 76 ist wiederum um eine zu der Achse 36 senkrechte Achse in einem
flugkörperfesten, schalenförmigen Teil 78 gelagert. Der Innenrahmen 34 bildet einen
rohrförmigen Teil 80, auf welchem der Rotor 26 über Kugellager 82 gelagert ist.
Der rohrförmige Teil 80 bildet die Fassung für die erste Linse 58. Die Fassung 60
der zweiten Linse 62 ist zwischen den Planetenrädern 70 gehalten. Das Planetengetriebe
ist als Reibtrieb ausgebildet.
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Das Fenster 46 wird von einer Linse gebildet, durch welche Abbildungsfehler
korrigiert werden, welche insbesondere durch den Dom 24 hervorgerufen werden.
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In Fig. 4 ist eine konstruktive Ausführung eines zweiten Ausführungsbeispiels
des Suchers dargestellt. Teile, die mit dem in Fig. 3 gezeigten vorhergehenden Ausführungsbeispiel
identisch sind, sind in Fig.4 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der Sucher 22 ist hinter einem Dom 24 angeordnet und enthält einen
Rotor 26, der wie vorher innen durch eine kardanische Lagerung 28 um einen Mittelpunkt
30 mit zwei Freiheitsgraden schwenkbar sowie um eine Rotorachse 32 drehbar gelagert
ist. Der Rotor 26 wird durch bekannte und daher nicht näher dargestellte Mittel
mit einer Rotordrehzahl n angetrieben. In der schematischen Darstellung von Fig.4
ist von der kardanischen Lagerung nur ein Innenrahmen 34 dargestellt. Der Innenrahmen
34 bildet einen zur Rotorachse 32 symmetrischen, mantelförmigen Teil. Der Innenrahmen
34 ist um eine
Achse 36 schwenkbar, die senkrecht zur Rotorachse
32 verläuft. Der Rotor 26 ist mittels eines Lagers 38 auf dem Innenrahmen 34 um
die Rotorachse 32 drehbar gelagert.
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Der Rotor 26 enthält einen ringförmigen, massiven Spiegelträger 40,
auf dessen dem Dom 24 und dem Gesichtsfeld 14 (siehe Fig.l) zugewandter Seite ein
ringförmiger Hohlspiegel 42 gebildet ist. Am Innenrand des Spiegelträgers 40 sitzt
ein Gehäuse 44, das sich zu dem Dom 24 hin erstreckt und durch ein Fenster 46, das
auch als Linse ausgebildet sein kann, abgeschlossen ist. Zentral auf dem Fenster
46 sitzt ein Halteglied 48, das einen Planspiegel 50 und eine Sonnenblende 52 trägt.
Der Hohlspiegel 42 und der Planspiegel 50 bilden den Primär- und Sekundärspiegel
eines als Cassegrain-System ausgebildeten optischen Abbildungssystems. Der Sekundärspiegel
50 ist um einen Winkel a verkantet. Von dem Rand des Gehäuses 44 erstreckt sich
eine trichterförmige Zwischenwand 54 nach innen, die an ihrem unteren Ende das Lager
38 bildet. An das Lager 38 schließt sich ein glockenförmiger Teil 56 an.
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Der Innenrahmen 34 ist zum Fenster 46 und zum Planspiegel 50 hin offen.
In dem Innenrahmen 34 ist eine Fassung 60 gelagert, die ein Prisma 90 trägt.
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Die Fassung 60 ist konzentrisch zur Rotorachse 32 gelagert.
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Die Fassung 60 wird von dem Rotor 26 über ein als Planetengetriebe
ausgebildetes Getriebe 66 angetrieben, das in .gleicher Weise ausgebildet ist und
arbeitet wie das vorstehend im Zusammenhang mit Fig.2 beschriebene gleiche Getriebe.
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Ein von einem Gesichtsfeldpunkt aus dem Unendlichen einfallendes,
paralleles Strahlungsbündel 72 wird, wie vorher, durch den Primärspiegel 42 des
Abbildungssystems fokussiert, so daß es als konvergentes Strahlungsbündel von dem
Sekundärspiegel 50 auf das Prisma 90 reflektiert wird. Das Strahlungsbündel trifft
nach dem Durchgang durch das Prisma 90 auf eine Abbildungsebene, in welcher auch
die Achse 36 und der Mittelpunkt 30 liegt, und in dieser Abbildungsebene ist, wie
vorher, ein Detektor 74 angeordnet.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit Fig.4 beschriebene Anordnung arbeitet
wie folgt: Ein in Richtung der Abbildungsebene durch das Prisma 90 hindurchtretendes
Strahlungsbündel wird stets in einem Punkt der Abbildungsebene gesammelt. Entsprechend
der Brechkraft des Prismas liegt dieser Punkt außerhalb der optischen Achse bzw.
Rotorachse 32. Diese Abweichung ist jedoch so gering, daß sie in der Abbildung von
Fig.4 nicht erkennbar ist.
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Wenn daher die Fassung 60 mit dem Prisma 90 eine kreisende Bewegung
mit der Drehzahl n 2 ausführt, führt auch das Bild des Gesichtsfeldpunktes eine
solche kreisende Bewegung aus. Bei einer Neigung des einfallenden parallelen Strahlungsbündels
72 ist auch das Strahlungsbündel, das das Prisma 90 durchsetzt, entsprechend anders
geneigt und wird in einem anderen, in definierter Lage außerhalb der optischen Achse
liegenden Bildpunkt gesammelt. Bei der kreisenden Bewegung des Prismas 90 führt
somit auch dieser Bildpunkt eine entsprechend kreisende Bewegung aus.
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Durch den Sekundärspiegel 50 wird, wie vorher, jedes Strahlungsbündel
in üblicher Weise mit der ersten Drehzahl n 1 s die hier gleich der Rotordrehzahl
ist, längs eines Kegelmantels geführt. Das führt ebenfalls zu einer kreisenden Bewegung
des dem betreffenden Gesichtsfeldpunkt zugeordneten Bildpunktes. Die beiden Abtastbewegungen
überlagern sich zu einer Abtastung längs einer rosettenförmagen Bahnkurve, wie dies
vorstehend für das erste Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit Fig.l bis 3 beschrieben
worden ist.
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