DD239468B1

DD239468B1 - Rundumlichtempfaenger mit vertikaler fokussierwirkung

Info

Publication number: DD239468B1
Application number: DD27840385A
Authority: DD
Inventors: Erich Dickfeld; Volker Weber; Eberhard Richter; Hans-Christian Adlung; Klausdieter Stephan
Original assignee: Senftenberg Braunkohle
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1985-07-09
Publication date: 1989-02-15
Also published as: DD239468A1; DE3616269A1; GR861430B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rundumlichtempfänger mit vertikaler Fokussierwirkung zum Empfang von gebündelten Lichtstrahlen zur Anwendung in der Vermessungs-, Ortungs- und Nivelliertechnik, insbesondere zum Empfang eines rotierenden Laserstrahles. Nach der Aufgabenstellung, aus allen Richtungen einfallende Lichtstrahlen benachbarter Ebenen durch eine Gürtellinse auf einer Anzahl von Fotodioden als Lichtempfänger zu konzentrieren sowie die Anordnung von Empfangselektronik und Versorgungssystemen innerhalb der Gürtellinse so vorzusehen, daß keine optischen Abschattungen auftreten. Es wurde gefunden, die Gürtellinse mit ihrer planen Unterseite auf einer Leiterplatte anzuordnen, die einen elektronischen Verstärker trägt.

Description

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß eine bekannte Gürtellinse als periphere Begrenzung eines Segmentes alle Brennlinien innerhalb der Bauhöhe des Segmentes auf einem Kreisring vereinigt, wobei bekannte Fotodioden—gleichmäßig über den Umfang des Kreisringes verteilt— mit als Reflektoren wirkenden symmetrisch angeordneten Lichtleitblechen versehen sind und ein bekanntes Verbindungsrohr durch alle gestapelten Gürtellinsen geführt ist sowie ein Heizdraht an der Innenfläche der Gürtellinse installiert ist, dabei ist die Gürtellinse mit ihrer planen Unterseite auf einer Leiterplatte angeordnet, auf der ein elektronischer Verstärker vorgesehen ist.

Ausfuhrungsbeispiel

An Hand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher beschrieben werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine Gürtellinse und stellt die innerhalb angeordneten Funktionselemente dar.

Ein aus beliebiger Richtung einfallender Lichtstrom erfährt durch eine Gürtellinse 1 eine Fokussierung in den Ort aller Brennlinien 2, die auf einem Kreisring liegen. Unmittelbar dahinter sind mehrere Fotodioden 3 angeordnet, die paarige Lichtleitbleche 4 tragen. Fällt der Lichtstrom geneigt ein, verlagert sich der Ort aller Brennlinien 2 auf die Spiegelfläche der Lichtleitbleche 4, wobei nach einer erfolgten Reflexion der Lichtstrom wieder die Fotodiode 3 trifft. Dadurch wird eine relative Unempfindlichkeit der Empfangsanordnung gegen Kippungen erreicht. Die Befestigung der Fotodiode 3 erfolgt auf einer Leiterplatte 5, die auch einen elektronischen Verstärker 6 trägt und an der Gürtellinse 1 plan aufliegt. Die Stapelbarkeit eines solchen Segmentes ist in der Zeichnung angedeutet, wobei ein zentrales Verbindungsrohr 7 die mechanische Stabilität der Stapelanordnung garantiert und in seinem Inneren elektrische Versorgungsleitungen 8 zu den Leiterplatten 5 der einzelnen Gürtellinsen 1 führt.

In unmittelbarer Nähe der,planen Innenfläche der Gürtellinse 1 wird ein Heizdraht 9 entlanggeführt, der bei Notwendigkeit die optische Durchlässigkeit der Gürtellinse 1 unter allen Witterungsbedingungen sicherstellt.

Claims

Rundumlichtempfänger mit vertikaler Fokussierwirkung zum Empfang von gebündelten Lichtstrahlen zur Anwendung in der Vermessu'ngs-, Ortungs- und Nivelliertechnik, insbesondere zum Empfang von rotierenden Laserstrahlen unter Verwendung von Gürtellinsen, die alle einfallenden Lichtstrahlen in Achsrichtung umlenken und in Brennlinien konzentrieren, die innerhalb der Bauhöhe des Segmentes auf einem Kreisring liegen, sowie eine begrenzte Anzahl von Fotodioden als Lichtempfänger am Umfang dieses Kreisringes aufweisen, dabei sind die Fotodioden mit als Reflektoren wirkenden symmetrisch angeordneten, einen optimalen Neigungswinkel aufweisenden Lichtleitblechen versehen, weiterhin ist ein Verbindungsrohr zur Aufnahme von elektrischen Versorgungsleitungen durch alle gestapelten Gürtellinsen geführt sowie ein Heizdraht an der Innenfläche jeder Gürtellinse verlegt, gekennzeichnet dadurch, daß die Gürtellinse (1) mit ihrer planen Unterseite auf einer Leiterplatte (5) angeordnet ist, die einen elektronischen Verstärker (6) trägt.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Rundumlichtempfänger mit vertikaler Fokussierwirkung zum Empfang von gebündelten Lichtstrahlen zur Anwendung in der Vermessungs-, Ortungs- und Nivelliertechnik, insbesondere zum Empfang eines rotierenden Laserstrahles.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Nach WP 29608 ist eine Panoramaoptik bekanntgeworden, deren sphärisch oder asphärisch geschliffener Linsenkörper aus einem Stück oder aus mehreren verkitteten unterschiedlichen Gläsern besteht. Ein Teil der Linse ist rundum verspiegelt diese Verspiegelung wird nach innen wirksam. Der nichtverspiegelte Teil der Linse erfaßt die Umgebung des Aufnahmegerätes rundherum. Das erfaßte Bild war an der Innenfläche der Verspiegelung reflektiert und entweder direkt oder über weitere Linsen als Rundbild in die Ebene des Filmes einer Aufnahmekamera projeziert Nachteilig ist an dieser Anordnung die Verwendung miteinander verkitteter sphärisch oder asphärisch geschliffener Linsenkörper verschiedener Glassorten, eine teilweise notwendige Verspiegelung von Flächen sowie die Anordnung weiterer Linsen, die die Projektion auf eine Fläche in der Achse des optischen Systems übernehmen. Unvorteilhaft ist außerdem das hohe Gewicht und die Kompliziertheit des optischen Aufbaues.

Die DE-PS 2722364 beschreibt einen Empfänger für Licht- und andere optische Signale, bei denen der Lichtauffangkörper- und -umlenkkörper die Form eines Stabes hat, über dessen Länge und Umfang Lichteintrittsflächen verteilt sind, so daß mindestens ein Teil des in Querrichtung des Stabes einfallenden Lichtes in die Staplängsrichtung umgelenkt wird. Nachteilig ist die Vielzahl von Reflexionsflächen, dadurch treten Lichtverluste durch Mehrfachreflexionen im Stab und eine hohe Eigenkoppiung auf. Ein Rundumempfang in einer Ebene ist nicht möglich. Dazu kommt, daß ein empfangswürdiges Signal nur in Vorzugsebenen bzw. Vorzugsrichtungen empfangen werden kann.

Nach WP 258197 ist eine Anordnung bekannt, die über eine Gürtellinse alle horizontal einfallenden Lichtstrahlen über eine verspiegelte Fläche so in Achsrichtung umlenkt, daß über eine Zusatzoptik die gesamte Lichtenergie in einem Brennpunkt konzentriert werden kann, in dem sich eine Fotodiode befindet. An dieser Anordnung ist nachteilig, daß, bedingt durch die Zusatzoptik, eine große Aufbauhöhe in Achsrichtung erforderlich ist, die eine lückenlose Aneinanderreihung solcher Empfangselemente unmöglich macht. Weiterhin ist ein optimaler Empfang nur durch genaues Ausrichten auf die Lichtempfangsebene möglich, was bei der praktischen Anwendung störend wirkt und zur Signalunterbrechung führen kann.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mit einem Rundumempfänger aus benachbarten horizontalen Ebenen ankommendes Licht zu empfangen und zur Anzeige zu bringen, wobei das Gesamtsystem gegen Kippung zu den Lichtebenen eine ausreichende Unempfindlichkeit aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus allen Richtungen einfallende Lichtstrahlen benachbarter Ebenen durch die Anordnung eines Rundumlichtempfängers in Form einer Gürtellinse als lichtbündelndes Element auf einer begrenzten Anzahl von Fotodioden als Lichtempfänger zu konzentrieren, wobei die Anordnung von Empfangselektronik sowie Versorgungssystemen innerhalb der Bauhohe der Gürtellinse so erfolgt, daß keine optischen Abschattungen auftreten.