DE102007030880B4 - Device for detecting an object scene - Google Patents

Device for detecting an object scene Download PDF

Info

Publication number
DE102007030880B4
DE102007030880B4 DE200710030880 DE102007030880A DE102007030880B4 DE 102007030880 B4 DE102007030880 B4 DE 102007030880B4 DE 200710030880 DE200710030880 DE 200710030880 DE 102007030880 A DE102007030880 A DE 102007030880A DE 102007030880 B4 DE102007030880 B4 DE 102007030880B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optics
unit
contraption
emitter unit
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200710030880
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007030880A1 (en
Inventor
Dr. Barenz Joachim
Rainer Baumann
Dr. Tholl Hans Dieter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl BGT Defence GmbH and Co KG filed Critical Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority to DE200710030880 priority Critical patent/DE102007030880B4/en
Publication of DE102007030880A1 publication Critical patent/DE102007030880A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007030880B4 publication Critical patent/DE102007030880B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4812Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver transmitted and received beams following a coaxial path
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/008Combinations of different guidance systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems
    • F41G7/2213Homing guidance systems maintaining the axis of an orientable seeking head pointed at the target, e.g. target seeking gyro
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems
    • F41G7/2246Active homing systems, i.e. comprising both a transmitter and a receiver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems
    • F41G7/2253Passive homing systems, i.e. comprising a receiver and do not requiring an active illumination of the target
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems
    • F41G7/2273Homing guidance systems characterised by the type of waves
    • F41G7/2293Homing guidance systems characterised by the type of waves using electromagnetic waves other than radio waves
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08Catadioptric systems
    • G02B17/082Catadioptric systems using three curved mirrors
    • G02B17/0824Catadioptric systems using three curved mirrors on-axis systems with at least one of the mirrors having a central aperture
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zur Erfassung einer Objektszene mit einem abbildenden optischen System, umfassend
– eine Eintrittsoptik (2) mit einer Mittenausnehmung (3),
– eine Anzahl von Detektoreinheiten (6, 7),
– zumindest eine Emittereinheit (5) zur Strahlemission sowie
– eine in der Mittenausnehmung (3) der Eintrittsoptik (2) angeordnete Separationsoptik (4), wobei die Separationsoptik (4)
a) mit jeweils einer Faserzuführung (19a, 19b) mit der Emittereinheit (5) und mit einer auf die Zielstrahlung der Emittereinheit (5) ansprechenden Detektoreinheit (6) optisch verbunden ist und
b) eine beidseitig reflektierende Schicht (18) umfasst, wobei über eine erste Seite der Schicht (18) ein über die Faserzuführung (19a) von der Emittereinheit (5) zugeleiteter Strahl in Richtung der Objektszene lenkbar ist und über die zweite Seite der Schicht (18) ein über die Eintrittsoptik (2) eintretender Strahl zur Einkopplung in die mit der Detektoreinheit (6) optisch verbundene Faserzuführung (19b) lenkbar ist.
Device (1) for detecting an object scene with an imaging optical system, comprising
- An entrance optics (2) with a central recess (3),
A number of detector units (6, 7),
- At least one emitter unit (5) for beam emission and
A separation optics (4) arranged in the center recess (3) of the entrance optics (2), the separation optics (4)
a) each having a fiber feed (19 a, 19 b) is optically connected to the emitter unit (5) and with a on the target radiation of the emitter unit (5) responsive detector unit (6) and
b) comprises a layer (18) reflecting on both sides, wherein a beam directed via the fiber feed (19a) from the emitter unit (5) can be directed in the direction of the object scene via a first side of the layer (18) and over the second side of the layer (18). 18), a beam entering via the entry optics (2) for coupling into the fiber feed (19b) optically connected to the detector unit (6) can be guided.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung einer Objektszene, sowie einen Lenkflugkörper mit einer derartigen Vorrichtung.The invention relates to a device for detecting an object scene, as well as a guided missile with such a device.

Eine Vorrichtung zur Erfassung einer Objektszene ist beispielsweise aus der EP 1 241 486 B1 bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung umfasst ein abbildendes optisches System mit einer als Cassegrain-Optik ausgebildeten Eintrittsoptik, welche eine Mittenausnehmung aufweist, wobei in der Mittenausnehmung eine Separationsoptik angeordnet ist. Die Mittenausnehmung bildet dabei eine Aperturtrennung für eine von außen einfallende Strahlung, die über einen Strahlengang einer Detektoreinheit zugeführt wird, und für das Licht eines Laseremitters, welches über eine Faserzuführung zur Separationsoptik geleitet und von dort aus überwiegend nach außen abgestrahlt wird, aus. Über die Separationsoptik wird ein geringer Anteil des von dem Laseremitter abgestrahlten Lichtes abgezweigt und als Referenzsignal zur Detektoreinheit zurückgeleitet.A device for detecting an object scene is, for example, from EP 1 241 486 B1 known. The device described therein comprises an imaging optical system with a Cassegrain optics entrance optics, which has a central recess, wherein in the center recess a separation optics is arranged. The central recess forms an aperture separation for an incident radiation from the outside, which is supplied via a beam path of a detector unit, and for the light of a laser emitter, which is passed via a fiber feed to the separation optics and emitted from there predominantly to the outside from. About the separation optics, a small proportion of the light emitted by the laser emitter light is diverted and returned as a reference signal to the detector unit.

Weiterhin ist aus der DE 33 17 232 A1 eine Vorrichtung zur Erfassung einer Objektszene bekannt, die im Gegensatz zu der vorbeschriebenen Vorrichtung aus der EP 1 241 486 B1 ein Laser-Sende-Empfangssystem mit separaten Empfangseinheiten aufweist, die jedoch seitlich beabstandet vom zentralen Empfangsstrahlengang angeordnet sind.Furthermore, from the DE 33 17 232 A1 a device for detecting an object scene known, which in contrast to the device described above from the EP 1 241 486 B1 a laser transceiver system having separate receiving units, but laterally spaced from the central receiving beam path are arranged.

Aus der DE 101 17 147 A1 ist ein Dual-Mode-Suchkopf bekannt, bei dem Laserstrahlung über eine Lichtleitfaser und eine Sendeoptik direkt in Richtung der Objektszene gesendet und die von einem Ziel reflektierte Laserstrahlung über einen dichroitischen Spiegel auf einen Detektor umgelenkt wird.From the DE 101 17 147 A1 is a dual-mode seeker is known in which laser radiation is sent via an optical fiber and a transmission optics directly in the direction of the object scene and the reflected laser beam from a target via a dichroic mirror is deflected to a detector.

Aus der US 4 325 638 A ist ein elektrooptisches Distanzmessgerät bekannt, bei dem die Sendestrahlung über eine Lichtleitfaser geführt und von einer Kathetenseite eines Prismas in Messrichtung umgelenkt wird und bei dem die Empfangsstrahlung von der anderen Kathetenseite dieses Prismas in Richtung einer zweiten Lichtleitfaser umgelenkt und über diese zum Detektor geleitet wird.From the US 4 325 638 A is an electro-optical distance measuring device is known in which the transmission radiation is guided over an optical fiber and deflected by a catheter side of a prism in the measuring direction and in which the receiving radiation is deflected from the other side of the catheter prism in the direction of a second optical fiber and passed through this to the detector.

Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst kompakte Vorrichtung zur Erfassung einer Objektszene anzugeben, welche sowohl ein aktives als auch ein passives optisches Sensorsystem aufweist.A first object of the invention is to provide a compact device for detecting an object scene, which has both an active and a passive optical sensor system.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Lenkflugkörper anzugeben, welcher mit einem möglichst kompakten Suchkopf versehen ist, der sowohl ein aktives als auch ein passives optisches Sensorsystem aufweist.Another object of the invention is to provide a guided missile, which is provided with a search head as compact as possible, which has both an active and a passive optical sensor system.

Die erste Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Erfassung einer Objektszene gemäß Anspruch 1 gelöst.The first object is achieved with a device for detecting an object scene according to claim 1.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine passive Sensorik mit einer aktiven Sensorik im Bereich der Eintrittsoptik integriert darstellbar ist, indem mit Hilfe der Separationsoptik die von der Emittereinheit abgestrahlten und zurückreflektierten Strahlen aus der über den gemeinsamen Empfangsstrahlengang eingehenden Gesamtstrahlung spektral abgefiltert und über eine Faserzuführung einer separaten Detektoreinheit zugeleitet werden. Das Restspektrum der Eingangsstrahlung wird zu einer oder mehreren Detektoreinheit(en) der passiven Sensorik weitergeleitet. Zugleich ist die Separationsoptik dazu ausgebildet, die über eine weitere Faserzuführung zugeleitete Strahlung der Emittereinheit so umzulenken, dass sie entlang der zentralen optischen Achse der Vorrichtung abgestrahlt wird. Die Separationsoptik übernimmt somit eine Doppelfunktion.The invention is based on the consideration that a passive sensor system with an active sensor system integrated in the area of the entrance optics can be displayed integrally by using the separation optics to spectrally filter out the beams radiated from the emitter unit and reflected back from the total radiation entering via the common receive beam path and via a Fiber supply to be fed to a separate detector unit. The residual spectrum of the input radiation is forwarded to one or more detector unit (s) of the passive sensor system. At the same time, the separation optics is designed to deflect the radiation of the emitter unit, which is conducted via a further fiber feed, in such a way that it is emitted along the central optical axis of the device. The separation optics thus assumes a dual function.

Vorzugsweise ist die Eintrittsoptik als eine Cassegrain-Optik mit einem konkav-parabolischen Hauptspiegel und einem konvex-hyperbolischen Fangspiegel ausgebildet. Eine einfallende Strahlung läuft über den Hauptspiegel zum Fangspiegel und von dort aus in den Empfangsstrahlengang, der in einer Mittenausnehmung durch den Hauptspiegel führt. Durch diese zweifache Umlenkung ist die Längenausdehnung einer Cassegrain-Optik relativ gering. Bei der Verwendung einer Cassegrain-Optik als Eintrittsoptik weist bereits der Hauptspiegel eine Mittenausnehmung auf, vor der die Separationsoptik mit vernachlässigbarem Abbildungsverlust angeordnet werden kann. Der Ausgangsstrahlengang wird mittels der Separationsoptik durch eine weitere Mittenausnehmung des Fangspiegels entlang der zentralen optischen Achse auf das Zielgebiet gerichtet.Preferably, the entrance optics is designed as a Cassegrain optic with a concave-parabolic main mirror and a convex-hyperbolic capture mirror. An incident radiation passes over the primary mirror to the secondary mirror and from there into the receiving beam path, which leads in a central recess through the primary mirror. Due to this double deflection, the length of a Cassegrain optic is relatively small. When using Cassegrain optics as entry optics already has the main mirror on a central recess, in front of the separation optics can be arranged with negligible loss of imaging. The output beam path is directed by the separation optics through a further center recess of the capture mirror along the central optical axis to the target area.

In einer vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung ist eine Fokussierungsoptik zur Bündelung eines von der Emittereinheit emittierten Strahls vorgesehen. Der emittierte Strahl wird koaxial zur zentralen optischen Achse der Vorrichtung abgestrahlt, so dass eine solche Fokussierungsoptik in Abstrahlungsrichtung konzentrisch im Bereich der Mittenausnehmung angeordnet ist und der strahlumlenkenden Separationsoptik in Abstrahlungsrichtung optisch nachgeschaltet ist.In an advantageous embodiment of the device, a focusing optics is provided for bundling a beam emitted by the emitter unit. The emitted beam is radiated coaxially to the central optical axis of the device, so that such a focusing optic is arranged concentrically in the emission direction in the region of the central recess and the optically deflecting separation optics are downstream in the emission direction.

Die Separationsoptik weist eine beidseitig reflektierende Schicht auf, wobei über eine erste Seite der Schicht ein über die Faserzuführung von der Emittereinheit zugeleiteter Strahl zur Sendeoptik lenkbar ist, und über die zweite Seite der Schicht ein über die Eintrittsoptik eintretender Strahl zur Einkopplung in die mit der Detektoreinheit optisch verbundene Faserzuführung lenkbar ist.The separation optics has a layer reflecting on both sides, wherein a beam directed via the fiber feed from the emitter unit can be directed to the emitting optics via a first side of the layer, and a beam entering via the inlet optics via the second side of the layer Coupling in the optically connected to the detector unit fiber feed is steerable.

Hierzu ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung die beidseitig reflektierende Schicht in einem Winkel von 45° zur zentralen optischen Achse der Vorrichtung angeordnet, so dass der Emissionsstrahl orthogonal zur zentralen optischen Achse auf die erste Seite der reflektierenden Schicht trifft und in eine Abstrahlungsrichtung koaxial zur zentralen optischen Achse gelenkt wird.For this purpose, in an expedient refinement, the layer reflecting on both sides is arranged at an angle of 45 ° to the central optical axis of the device so that the emission beam strikes the first side of the reflective layer orthogonally to the central optical axis and coaxial with the central optical axis in a direction of emission is steered.

Wird bei einer derartigen Anordnung der beidseitig reflektierenden Schicht das Teilspektrum der Eingangsstrahlung, welches im Wesentlichen dem Spektralbereich des Emissionssignals entspricht, entlang der zentralen optischen Achse auf die gegenüberliegende zweite Seite der reflektierenden Schicht gelenkt, so kann die Faserzuführung, die zur Detektoreinheit der aktiven Sensorik führt, gegenüberliegend zur Faserzuführung von der Emittereinheit und orthogonal zur zentralen optischen Achse angeordnet sein.If, in such an arrangement of the bilaterally reflecting layer, the partial spectrum of the input radiation, which essentially corresponds to the spectral range of the emission signal, is directed along the central optical axis onto the opposite second side of the reflective layer, then the fiber feed leading to the detector unit of the active sensor system , be arranged opposite to the fiber feed from the emitter unit and orthogonal to the central optical axis.

Durch diese Anordnung wird eine besonders einfache und somit kompakte Realisierung der Separationsoptik ermöglicht.By this arrangement, a particularly simple and thus compact realization of the separation optics is possible.

In einer geeigneten Weiterbildung der Separationsoptik ist die beidseitig reflektierende Schicht als eine Teilfläche eines Prismas oder als eine Innenfläche eines Strahlteilerwürfels ausgebildet.In a suitable development of the separation optics, the layer reflecting on both sides is designed as a partial surface of a prism or as an inner surface of a beam splitter cube.

Bevorzugterweise umfasst die Separationsoptik eine teilreflektierende Schicht, über welche eine über die Eintrittsoptik einfallende Strahlung mit vorgegebener Frequenz zur Separationsoptik lenkbar ist. Eine solche teilreflektierende Schicht ist beispielsweise durch einen dichroitischen Filter gegeben, der die gewünschte Frequenz reflektiert und die übrigen Frequenzen im Wesentlichen passieren lässt.Preferably, the separation optics comprises a partially reflecting layer, via which a radiation incident on the inlet optics can be guided to the separation optics with a predetermined frequency. Such a partially reflecting layer is given for example by a dichroic filter which reflects the desired frequency and allows the remaining frequencies to pass substantially.

Eine derartige teilreflektierende Schicht ist vorzugsweise im Bereich der Mittenausnehmung in einer zur zentralen optischen Achse orthogonal liegenden Ebene angeordnet, und zwar zweckmäßigerweise derart, dass die einfallende Eingangsstrahlung mit einer Frequenz im Bereich der Emissionsfrequenz in Richtung der zentralen optischen Achse zur Separationsoptik hin zurückreflektiert wird. Die übrigen Frequenzen passieren die teilreflektierende Schicht und wandern entlang des Eingangsstrahlengangs zu den Detektoreinheiten, die der passiven Sensorik zugeordnet sind.Such a partially reflecting layer is preferably arranged in the region of the central recess in a plane orthogonal to the central optical axis, and expediently such that the incident input radiation is reflected back to the separation optics at a frequency in the region of the emission frequency in the direction of the central optical axis. The remaining frequencies pass through the partially reflecting layer and travel along the input beam path to the detector units which are assigned to the passive sensors.

Zweckdienlicherweise ist die beidseitig reflektierende Schicht und/oder die teilreflektierende Schicht speziell zu einer Reflektion in einem schmalen Frequenzband ausgebildet, insbesondere zu einer Reflektion monochromatischen Lichtes mit einer vorgegebenen Frequenz. Hierbei ist die Frequenz insbesondere durch die Emittereinheit vorgegeben.Conveniently, the bilaterally reflecting layer and / or the partially reflecting layer is specially designed for reflection in a narrow frequency band, in particular for reflection of monochromatic light with a predetermined frequency. In this case, the frequency is predetermined in particular by the emitter unit.

Als Emittereinheit ist bevorzugt eine im Wesentlichen monochromatische Lichtquelle, insbesondere eine Laserquelle, vorgesehen. Monochromatisches Licht ist für die aktive Sensorik insbesondere vorteilhaft, da die zurück gestreuten Emissionssignale besonders einfach identifizierbar und herausfilterbar sind. Durch das Herausfiltern nur eines schmalen Frequenzbandes wird das komplementäre Spektrum nur geringfügig eingeschränkt und somit wird die passive Sensorik, die Signale aus diesem komplementären Spektrum detektiert, höchstens geringfügig beeinträchtigt.As an emitter unit, a substantially monochromatic light source, in particular a laser source, is preferably provided. Monochromatic light is particularly advantageous for the active sensors since the backscattered emission signals are particularly easy to identify and filter out. By filtering out only a narrow frequency band, the complementary spectrum is limited only slightly and thus the passive sensor, which detects signals from this complementary spectrum, at most slightly impaired.

Zweckmäßigerweise ist die mit der Separationsoptik über eine Faserzuführung optisch verbundene Detektoreinheit zur Detektion der von der Emittereinheit abgestrahlten Strahlung vorgesehen, insbesondere zur Laufzeitmessung eines emittierten Strahlungssignals. Daher ist die Detektoreinheit bevorzugterweise zur Auswertung insbesondere der Signalfrequenzen in einem schmalen Frequenzband um die vorgegebene Frequenz der Emittereinheit ausgebildet. Aus der Ermittlung der Laufzeit eines Emissionssignals ist die Distanz zu einem das Signal reflektierende Hindernis ermittelbar.The detector unit optically connected to the separation optics via a fiber feed is expediently provided for detecting the radiation emitted by the emitter unit, in particular for transit time measurement of an emitted radiation signal. Therefore, the detector unit is preferably designed for evaluating, in particular, the signal frequencies in a narrow frequency band around the predetermined frequency of the emitter unit. From the determination of the transit time of an emission signal, the distance to a signal reflecting the obstacle can be determined.

Geeigneterweise sind die Emittereinheit und die oder jede Detektoreinheit auf einem Rollrahmen mit einer Rollachse angeordnet, gegenüber dem die Eintrittsoptik um eine zur Rollachse im Wesentlichen orthogonal liegende Schwenkachse drehbar gelagert ist. Insbesondere können somit die Lichtleitfasern ohne weitere optische Verbindungselemente wie Spiegel, Prismen oder dergleichen von der Separationsoptik bis zur Emittereinheit/Detektoreinheit verlegt werden.Suitably, the emitter unit and the or each detector unit are arranged on a rolling frame with a roll axis, against which the entrance optics is rotatably mounted about a pivot axis substantially orthogonal to the pivot axis. In particular, the optical fibers can thus be laid from the separation optics to the emitter unit / detector unit without further optical connecting elements such as mirrors, prisms or the like.

In einer alternativen Ausgestaltung der Vorrichtung ist auch eine strukturfeste Installation der Emittereinheit und der oder jeder Detektoreinheit realisierbar.In an alternative embodiment of the device, a structure-fixed installation of the emitter unit and the or each detector unit can be realized.

Vorteilhafterweise ist eine Auswerteeinheit zur Signalauswertung der an der oder jeder Detektoreinheit empfangenen Strahlungssignale vorgesehen. Insbesondere ist eine solche Auswerteeinheit zur Ermittlung der Laufzeit eines von der Emittereinheit ausgesandten Lichtsignals ausgebildet. Weiterhin ist die Auswerteeinheit geeigneterweise zur Auswertung der über die weiteren, der passiven Sensorik zugeordneten Detektoreinheiten empfangenen Signale ausgebildet.Advantageously, an evaluation unit is provided for signal evaluation of the radiation signals received at the or each detector unit. In particular, such an evaluation unit is designed to determine the transit time of a light signal emitted by the emitter unit. Furthermore, the evaluation unit is suitably designed to evaluate the signals received via the further detector units assigned to the passive sensors.

Bevorzugt ist eine Steuereinheit vorgesehen, die zur Aktivierung der Emittereinheit in Abhängigkeit von Auswertedaten der Auswerteeinheit ausgebildet ist.Preferably, a control unit is provided which is designed to activate the emitter unit as a function of evaluation data of the evaluation unit.

Zur Abstandsbestimmung eines Hindernisses sind zunächst die Auswertedaten der passiven Sensorik vorgesehen. Insbesondere die von einem Objekt ausgesandte Infrarotstrahlung wird zur Objekterfassung herangezogen. Die Identifikation und insbesondere die Entfernungsbestimmung ist hierbei jedoch nicht für jede Anwendung hinreichend genau. Ab einem vorgebbaren Entfernungsschwellwert, der aus den Detektordaten der passiven Sensorik ermittelt ist, aktiviert die Steuereinheit dann die Emittereinheit, so dass durch die zurückreflektierten Emissionssignale eine relativ genaue Entfernungsinformation gewonnen werden kann. Diese wird dann ausgewertet und steht der Steuereinheit für fortgesetzte Prozessentscheidungen zur Verfügung. For determining the distance of an obstacle, the evaluation data of the passive sensors are initially provided. In particular, the infrared radiation emitted by an object is used for object detection. However, the identification and in particular the distance determination is not sufficiently accurate for each application. From a predefinable distance threshold, which is determined from the detector data of the passive sensor, the control unit then activates the emitter unit, so that a relatively accurate distance information can be obtained by the reflected back emission signals. This is then evaluated and is available to the control unit for continued process decisions.

Die zweite Aufgabe wird mit einem Lenkflugkörper gemäß Anspruch 12 gelöst.The second object is achieved with a guided missile according to claim 12.

Durch diese Ausgestaltung ist insbesondere eine kompakte Laserannäherungssensorik in Verbindung mit einer passiven Sensorik, insbesondere einer passiven Infrarotsensorik, realisierbar.By means of this embodiment, in particular a compact laser proximity sensor system in conjunction with a passive sensor system, in particular a passive infrared sensor system, can be realized.

Durch die kompakte Ausgestaltung der Vorrichtung eignet sich diese ideal für die Verwendung in einem Suchkopf für Lenkflugkörper. Durch die Integration der Separationsoptik in die Mittenausnehmung und Verbindung dieser mit Faserzuführungen kann der in einem Lenkflugkörper für einen Suchkopf zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt werden. Emittereinheit und auf Zielstrahlung der Emittereinheit ansprechende Detektoreinheit können an Stellen angeordnet werden, die nicht zwingend im vordersten Bereich eines Suchkopfes gelegen sein müssen, da die Signalweiterleitung emittierter bzw. zu detektierender Strahlung über die Faserzuführungen erfolgt.Due to the compact design of the device, this is ideal for use in a seeker head for guided missiles. By integrating the separation optics into the central recess and connecting them with fiber feeds, the space available in a guided missile for a seeker head can be optimally utilized. Emitter unit and on target radiation of the emitter unit responsive detector unit can be arranged at locations that do not necessarily have to be located in the foremost region of a seeker, since the signal forwarding emitted or to be detected radiation via the fiber feeds.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung diskutiert. Dabei zeigenIn the following, an embodiment of the invention will be discussed with reference to a drawing. Show

1 eine Vorrichtung im Längsschnitt entlang der zentralen optischen Achse in schematischer Darstellung, 1 a device in longitudinal section along the central optical axis in a schematic representation,

2 einen Teilausschnitt der Vorrichtung nach 1 im Bereich der Eintrittsoptik mit Lichtleitfaserzuführungen und mit einer schematischen Darstellung des Eingangsstrahlenganges, und 2 a partial section of the device according to 1 in the field of entrance optics with optical fiber feeds and with a schematic representation of the input beam path, and

3 einen Lenkflugkörper mit einem Strukturgehäuse, einen innerhalb des Strukturgehäuses koaxial angeordneten und um eine Rollachse drehbar gelagerten Rollrahmen und eine Vorrichtung nach 1. 3 a guided missile with a structural housing, a coaxially disposed within the structural housing and rotatably mounted about a roll axis rolling frame and a device according to 1 ,

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in the figures with the same reference numerals.

In 1 ist eine Vorrichtung 1 im Längsschnitt entlang der zentralen optischen Achse x schematisch dargestellt.In 1 is a device 1 in a longitudinal section along the central optical axis x shown schematically.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine Eintrittsoptik 2 mit einer Mittenausnehmung 3, eine im Bereich der Mittenausnehmung 3 angeordnete Separationsoptik 4, eine Laser-Emittereinheit 5 und zumindest zwei Detektoreinheiten 6, 7. Die Laser-Emittereinheit 5 und die Detektoreinheit 6 bilden einen Teil einer aktiven Sensorik 8 aus. Die Detektoreinheit 7 ist einer passiven Sensorik 9 zugeordnet. Die Eintrittsoptik 2 ist als eine Cassegrain-Optik ausgebildet, mit einem konkavparabolischen Hauptspiegel 10 und mit einem konvex-hyperbolischen Fangspiegel 11. Der Hauptspiegel 10 und der Fangspiegel 11 weisen jeweils kreisförmige Ausnehmungen 12 bzw. 13 auf, die die Mittenausnehmung 3 in Abhängigkeit von der Position bezüglich der zentralen optischen Achse x begrenzen. Eine entlang der zentralen optischen Achse einfallende Strahlung 14 wird zunächst am Hauptspiegel 10 reflektiert und zum Fangspiegel 11 geleitet und wird dort in den zentralen Bereich der Mittenausnehmung 3 zur Weiterverarbeitung zurückreflektiert.The device 1 includes an entrance optics 2 with a central recess 3 , one in the middle of the recess 3 arranged separation optics 4 , a laser emitter unit 5 and at least two detector units 6 . 7 , The laser emitter unit 5 and the detector unit 6 form part of an active sensor system 8th out. The detector unit 7 is a passive sensor 9 assigned. The entrance optics 2 is designed as a Cassegrain optic, with a concave parabolic main mirror 10 and with a convex hyperbolic catch mirror 11 , The main mirror 10 and the secondary mirror 11 each have circular recesses 12 respectively. 13 on top, the center recess 3 depending on the position with respect to the central optical axis x limit. A radiation incident along the central optical axis 14 is first at the main mirror 10 reflected and to the secondary mirror 11 passed and is there in the central area of the central recess 3 Reflected back for further processing.

Die Separationsoptik 4 umfasst eine dichroitische Platte 15, eine Kollimationslinse 16 und ein Prisma 17 mit einem dreieckförmigen Querschnitt, welches eine beidseitig reflektierende Beschichtung 18 auf der Hypotenusenseite aufweist. Mit dem Prisma 17 optisch endseitig verbunden sind zwei Lichtleitfasern 19a und 19b, wobei die Lichtleitfaser 19a zur Laser-Emittereinheit 5 führt, und die Lichtleitfaser 19b zur Detektoreinheit 6 führt. Der Separationsoptik 4 ist eine Fokussierungslinse 20 vorgeschaltet, die zur Zielfokussierung eines Emissionsstrahls 21 ausgebildet ist. In der Mittenausnehmung 3 im Bereich zwischen der dichroitischen Platte 15 und der Detektoreinheit 7 sind weitere optische Mittel 22 angeordnet, die gegebenenfalls zur optischen Selektion/Verzweigung ausgebildet sind. Nach außen hin ist die Vorrichtung 1 durch einen gekrümmten Glasdom 23 abgeschlossen und ist durch diesen vor äußeren Einflüssen geschützt.The separation optics 4 includes a dichroic plate 15 , a collimation lens 16 and a prism 17 with a triangular cross section, which has a coating reflecting on both sides 18 on the hypotenuse side. With the prism 17 optically connected to the end are two optical fibers 19a and 19b , wherein the optical fiber 19a to the laser emitter unit 5 leads, and the optical fiber 19b to the detector unit 6 leads. The separation optics 4 is a focusing lens 20 upstream, which is used for the targeting of an emission beam 21 is trained. In the middle recess 3 in the area between the dichroic plate 15 and the detector unit 7 are other optical means 22 arranged, which are optionally formed for optical selection / branching. Outward is the device 1 through a curved glass dome 23 completed and is protected by this from external influences.

Die entlang der zentralen optischen Achse (inverse x-Richtung) einfallende Strahlung 14, beispielsweise eine Infrarotstrahlung, die über den Hauptspiegel 10 und den Fangspiegel 11 der Cassegrain-Optik in die Mittenausnehmung geleitet wird, passiert die dichroitische Platte 15 und propagiert als Eingangsstrahlung 14a in den Bereich, in dem weitere schematisch eingezeichnet optische Mittel 22 angeordnet sind, und wird von diesen optischen Mitteln 22 auf die Detektoreinheit 7, die der passiven Sensorik 9 zugeordnet ist, fokussiert. In der Detektoreinheit 7 wird die Eingangsstrahlung 14a erfasst und die daraus gewonnenen optischen Daten 24 werden an eine Auswerteeinheit 25 übermittelt. Dort wird ein Lagebild erstellt, in welchem insbesondere die Entfernung zu Hindernissen und/oder Zielen codiert ist. Das Lagebild weist Unschärfen auf, die durch die Grenze der Interpretierbarkeitsgenauigkeit der von den Hindernissen und/oder den Zielen ausgesandten (Infrarot-)Strahlung herrühren. Unterschreitet die aus dem Lagebild erhaltene Entfernung zu einem Hindernis oder einem Ziel einen hinterlegten Schwellwert, ab welchem eine präzisere Entfernungsinformation zur Verfügung gestellt werden muss, so wird über eine Datenverbindung 26 eine Steuereinheit 27 informiert, welche durch einen Steuerimpuls 28 die Laser-Emittereinheit 5 aktiviert. Die Laser-Emittereinheit 5 sendet Pulse monochromatischen Lichtes mit einer bekannten Frequenz aus. Über die Lichtleitfaser 19a wird dieses Licht zu der Separationsoptik 4 geleitet, und trifft nach dem Austreten aus der Lichtleitfaser 19a auf die erste Kathetenseite des Prismas 17, die in der Darstellung im Wesentlichen parallel zur zentralen optischen Achse x liegt. Während des Durchlaufs durch das Prisma 17 wird das emittierte Licht innenseitig an der beidseitig reflektierende Beschichtung 18 auf der Hypotenusenseite des Prismas 17 reflektiert und tritt als Emissionsstrahl 21 auf der zweiten Kathetenseite des Prismas 17 aus. Durch die Fokussierungslinse 20 wird der Emissionsstrahl 21 gebündelt und tritt in der Darstellung in der Richtung der zentralen optischen Achse x nach vorne aus der Vorrichtung 1 aus.The incident along the central optical axis (inverse x direction) radiation 14 , For example, an infrared radiation that is above the main mirror 10 and the catch mirror 11 the Cassegrain optics is directed into the middle recess, the dichroic plate passes 15 and propagates as input radiation 14a in the area in which further schematically drawn optical means 22 are arranged, and is by these optical means 22 on the detector unit 7 that of the passive sensors 9 is assigned, focused. In the detector unit 7 becomes the input radiation 14a recorded and the optical data obtained from it 24 are sent to an evaluation unit 25 transmitted. There, a situation picture is created, in which in particular the Distance to obstacles and / or goals is coded. The situational picture has blurring that results from the limit of interpretability accuracy of the (infrared) radiation emitted by the obstacles and / or targets. If the distance to an obstacle or a destination obtained from the situation image falls below a stored threshold value at which more precise distance information must be made available, data will be transmitted via a data link 26 a control unit 27 informed, which by a control pulse 28 the laser emitter unit 5 activated. The laser emitter unit 5 emits pulses of monochromatic light at a known frequency. About the optical fiber 19a this light becomes the separation optics 4 passed, and meets after exiting the optical fiber 19a on the first side of the catheter of the prism 17 , which in the illustration is substantially parallel to the central optical axis x. While passing through the prism 17 the emitted light is inside of the two-sided reflective coating 18 on the hypotenuse side of the prism 17 reflects and acts as an emission beam 21 on the second side of the catheter of the prism 17 out. Through the focusing lens 20 becomes the emission beam 21 bundled, and emerges in the representation in the direction of the central optical axis x forward from the device 1 out.

Sobald die Laser-Emittereinheit 5 aktiviert ist, sind in der in die Eintrittsoptik 2 einfallenden Strahlung 14 an Hindernissen und/oder Zielen zurückgestreute und/oder zurückreflektierte Anteile des Emissionsstrahls 21 enthalten. Diese Anteile dringen über den Hauptspiegel 10 und den Fangspiegel 11 der Cassegrain-Optik bis zur dichroitischen Platte 15 vor. Die dichroitische Platte 15 ist dazu ausgebildet, die Frequenzen des Gesamtspektrums, die in einem schmalen Band um die Emissionsfrequenz der Laser-Emittereinheit 5 liegen, als Teilstrahlung 14b zurückzureflektieren. Somit werden die zurückgestreuten und/oder zurückreflektierten Anteile des Emissionsstrahls 21 an der dichroitischen Platte 15 von der restlichen einfallenden Strahlung 14 abgefiltert und werden als Teilstrahlung 14b von außen auf die beidseitig reflektierende Beschichtung 18 auf der Hypotenusenseite des Prismas 17 gelenkt, dort um im Wesentlichen 90° umgelenkt, dann in die Lichtleitfaser 19b eingekoppelt und über die Lichtleitfaser 19b an die Detektoreinheit 6 übermittelt. Die Detektoreinheit 6 ist speziell zur Detektion von Lichtanteilen des Emissionsstrahls 21 ausgebildet, und übermittelt die daraus gewonnenen optischen Daten 30 an die Auswerteeinheit 25. Anhand einer Pulsmodulation des Emissionsstrahls 21 kann in der Auswerteeinheit 25 die Lichtlaufzeit des Emissionsstrahls 21 ermittelt und daraus die Entfernung der Vorrichtung zu dem reflektierenden Hindernis berechnet werden. Das aus der passiven Sensorik 9 bekannte Lagebild wird somit räumlich lokal präzisiert.Once the laser emitter unit 5 are activated in the entrance optics 2 incident radiation 14 Shares of the emission beam backscattered and / or reflected back to obstacles and / or targets 21 contain. These shares penetrate the main mirror 10 and the catch mirror 11 the Cassegrain optics up to the dichroic plate 15 in front. The dichroic plate 15 is adapted to the frequencies of the total spectrum, which are in a narrow band around the emission frequency of the laser emitter unit 5 lie, as partial radiation 14b reflect back. Thus, the backscattered and / or reflected back portions of the emission beam 21 at the dichroic plate 15 from the remaining incident radiation 14 filtered off and are used as partial radiation 14b from the outside to the coating reflecting on both sides 18 on the hypotenuse side of the prism 17 steered, there deflected by substantially 90 °, then in the optical fiber 19b coupled in and over the optical fiber 19b to the detector unit 6 transmitted. The detector unit 6 is especially for the detection of light components of the emission beam 21 trained, and transmits the optical data obtained therefrom 30 to the evaluation unit 25 , Based on a pulse modulation of the emission beam 21 can in the evaluation unit 25 the light transit time of the emission beam 21 determined and from the distance of the device to the reflecting obstacle are calculated. That from the passive sensors 9 known situation image is thus spatially specified locally.

2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Teilausschnitt der Vorrichtung nach 1 im Bereich der Eintrittsoptik 2 mit den Lichtleitfasern 19a und 19b. Sichtbar sind die Eintrittsoptik 2 und die Mittenausnehmung 3. Der Hauptspiegel 10 und der Fangspiegel 11 sind über ein Gestänge 31 miteinander verbunden und aneinander gehalten. Im Bereich der Mittenausnehmung 3 zwischen dem Hauptspiegel 10 und dem Fangspiegel 11 ist die Separationsoptik 4 angeordnet, die die dichroitische Platte 15, die Kollimationslinse 16 und das Prisma 17 mit dem dreiecksförmigen Querschnitt umfasst, wobei das Prisma 17 an der Hypotenusenseite mit einer beidseitig reflektierenden Schicht bzw. Beschichtung 18 beschichtet ist. Weiterhin sichtbar ist in schematischer Darstellung der Strahlengang des Emissionsstrahls 21. Der Emissionsstrahl 21 wird zunächst aus der Lichtleitfaser 19a ausgekoppelt und durch das Prisma 17 geleitet, wobei er an der Schicht 18 innenseitig bezüglich des Prismas 17 um ca. 90° reflektiert wird. Nach dem Austreten aus dem Prisma 17 propagiert der Emissionsstrahl 21 durch die Mittenausnehmung 13 des Fangspiegels 11, wird durch die Fokussierungslinse 20 gebündelt und tritt vorderseitig aus der Vorrichtung 1 aus. 2 shows a perspective view of a partial section of the device according to 1 in the field of entry optics 2 with the optical fibers 19a and 19b , Visible are the entrance optics 2 and the center recess 3 , The main mirror 10 and the secondary mirror 11 are over a linkage 31 connected and held together. In the area of the middle recess 3 between the main mirror 10 and the secondary mirror 11 is the separation optics 4 arranged the the dichroic plate 15 , the collimation lens 16 and the prism 17 comprising the triangular-shaped cross section, wherein the prism 17 on the hypotenuse side with a coating or coating reflecting on both sides 18 is coated. Also visible in a schematic representation of the beam path of the emission beam 21 , The emission beam 21 is first made from the optical fiber 19a decoupled and through the prism 17 passed, taking it to the layer 18 inside with respect to the prism 17 is reflected by about 90 °. After exiting the prism 17 propagates the emission beam 21 through the middle recess 13 the capture mirror 11 , is through the focusing lens 20 bundled and enters the front of the device 1 out.

Die von einem Hindernis zurückreflektierten Anteile des Emissionsstrahls 21 treten mit der einfallenden Strahlung 14 in die Eintrittsoptik 2 ein, werden als Teilstrahlung 14b an der dichroitischen Platte 15 reflektiert, an der Beschichtung 18 außenseitig bezüglich des Prismas 17 um ca. 90° reflektiert, so dass die Teilstrahlung 14b in die Lichtleitfaser 19b eingekoppelt wird. Die übrigen Anteile des Spektrums der einfallenden Strahlung 14 passieren als Eingangsstrahlung 14a die dichroitische Platte 15 ungehindert und werden durch die Mittenausnehmung 12 des Hauptspiegels 10 zur fortgesetzten Informationsverarbeitung weitergeleitet (vgl. 1).The parts of the emission beam reflected back from an obstacle 21 occur with the incident radiation 14 in the entrance optics 2 one, as partial radiation 14b at the dichroic plate 15 reflected, on the coating 18 on the outside with respect to the prism 17 reflected by about 90 °, so that the partial radiation 14b in the optical fiber 19b is coupled. The remaining parts of the spectrum of incident radiation 14 happen as input radiation 14a the dichroic plate 15 unhindered and are through the middle recess 12 the main mirror 10 forwarded to the continued information processing (cf. 1 ).

Weiterhin ist die Ausrichtung der zentralen optischen Achse x angezeigt. Sichtbar ist in dieser Darstellung die geringfügige Verkippung der Ausrichtung des Emissionsstrahls 21 gegenüber der zentralen optischen Achse x, was daraus resultiert, dass die Eintrittsoptik 2 um eine in der zur zentralen optischen Achse x orthogonalen Ebene E liegende Nickachse y schwenkbar ist. Dies ist in 3 näher erläutert.Furthermore, the orientation of the central optical axis x is displayed. Visible in this illustration is the slight tilt of the orientation of the emission beam 21 relative to the central optical axis x, which results from the entrance optics 2 about a lying in the plane perpendicular to the central optical axis x orthogonal pitch axis y is pivotable. This is in 3 explained in more detail.

3 zeigt einen Lenkflugkörper 32 mit einem Strukturgehäuse 33, einen innerhalb des Strukturgehäuses 33 koaxial angeordneten und um eine Rollachse x' drehbar gelagerten Rollrahmen 34 und schematisch eine Vorrichtung 1 nach 1. Die Rollachse ist dabei koaxial zur zentralen optischen Achse x angeordnet. Weiterhin ist ein Drehgestell 35 ausgebildet, welches gegenüber dem Rollrahmen 34 um die Schwenkachse y' um 180° schwenkbar gelagert ist. 3 shows a guided missile 32 with a structural housing 33 one within the structure housing 33 coaxially arranged and about a roll axis x 'rotatably mounted rolling frame 34 and schematically a device 1 to 1 , The roll axis is arranged coaxially to the central optical axis x. Furthermore, a bogie 35 formed, which is opposite the rolling frame 34 is mounted pivotably about the pivot axis y 'by 180 °.

Dadurch, dass der Rollrahmen 34 gegenüber dem Strukturgehäuse 33 um die Rollachse x' um 360° drehbar ist, lässt sich die Schwenkachse y' koaxial zu einer beliebigen, orthogonal zur zentralen optischen Achse x liegenden Nickachse y – die in der gewählten Darstellung senkrecht aus der Bildebene herauszeigt – ausrichten. Die Vorrichtung 1 verteilt sich sowohl auf das Drehgestell 35, in welchem insbesondere die Eintrittsoptik 2 angeordnet ist, als auch auf den Rollrahmen, in welchem insbesondere die Laser-Emittereinheit 5, die Detektoreinheiten 6 und 7, sowie die Auswerteeinheit 25 und die Steuereinheit 27 angeordnet ist. Als informationsverbindende Elemente zwischen der Eintrittsoptik 2 auf dem Drehgestell 35 und der Laser-Emittereinheit 5 bzw. der Detektoreinheit 6 fungieren die Lichtleitfasern 19a bzw. 19b. Durch die Flexibilität der Lichtleitfasern 19a und 19b wird die Schwenkbarkeit des Drehgestells 35 gegenüber dem Rollrahmen 34 nicht beeinträchtigt. Bei einer alternativen, strukturfesten Anordnung der Laser-Emittereinheit 5 bzw. der Detektoreinheit 6 müssten weitere optische Übertragungselemente vorgesehen sein, da eine unmittelbare Verbindung über Lichtleitfasern dann nicht mehr möglich wäre.Because of the rolling frame 34 opposite the structure housing 33 about the roll axis x 'is rotatable by 360 °, the pivot axis y' coaxial with any, orthogonal to the central optical axis x lying pitch axis y - which in the selected representation perpendicular out of the image plane align - align. The device 1 spreads both on the bogie 35 , in which in particular the entrance optics 2 is arranged, as well as on the rolling frame, in which in particular the laser emitter unit 5 , the detector units 6 and 7 , as well as the evaluation unit 25 and the control unit 27 is arranged. As information connecting elements between the entrance optics 2 on the bogie 35 and the laser emitter unit 5 or the detector unit 6 act the optical fibers 19a respectively. 19b , Due to the flexibility of the optical fibers 19a and 19b becomes the pivotability of the bogie 35 opposite the rolling frame 34 not impaired. In an alternative structurally fixed arrangement of the laser emitter unit 5 or the detector unit 6 would have to be provided further optical transmission elements, since a direct connection via optical fibers would then no longer be possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
22
Eintrittsoptikadmission optics
33
Mittenausnehmungcentral recess
44
Separationsoptikseparation optics
55
Laser-EmittereinheitLaser emitter unit
66
Detektoreinheitdetector unit
77
Detektoreinheitdetector unit
88th
aktive Sensorikactive sensors
99
passive Sensorikpassive sensors
1010
Hauptspiegelmain mirror
1111
FangspiegelFangspiegel
1212
Mittenausnehmung des HauptspiegelsCenter recess of the main mirror
1313
Mittenausnehmung des FangspiegelsCenter recess of the catching mirror
1414
einfallende Strahlungincident radiation
14a14a
Eingangsstrahlunginput radiation
14b14b
Teilstrahlungpartial radiation
1515
dicroitische PlatteDicroitic plate
1616
Kollimationslinsecollimating lens
1717
dreiecksförmiges Prismatriangular prism
1818
beidseitig reflektierende Schichtdouble-sided reflective layer
19a19a
Lichtleitfaseroptical fiber
19b19b
Lichtleitfaseroptical fiber
2020
Fokussierungslinsefocusing lens
2121
Emissionsstrahlemission beam
2222
weitere optische Mittelfurther optical means
2323
Glasdomglass dome
2424
optische Datenoptical data
2525
Auswerteeinheitevaluation
2626
DatenverbindungData Connection
2727
Steuereinheitcontrol unit
2828
Steuerimpulscontrol pulse
3030
optische Datenoptical data
3131
Gestängelinkage
3232
LenkflugkörperMissile
3333
Strukturgehäusestructure housing
3434
Rollrahmenroll frame
3535
Drehgestellbogie
xx
zentrale optische Achsecentral optical axis
x'x '
Rollachseroll axis
yy
Nickachsepitch axis
y'y '
Schwenkachseswivel axis
Ee
zur zentrale optische Achse orthogonale Ebeneto the central optical axis orthogonal plane

Claims (12)

Vorrichtung (1) zur Erfassung einer Objektszene mit einem abbildenden optischen System, umfassend – eine Eintrittsoptik (2) mit einer Mittenausnehmung (3), – eine Anzahl von Detektoreinheiten (6, 7), – zumindest eine Emittereinheit (5) zur Strahlemission sowie – eine in der Mittenausnehmung (3) der Eintrittsoptik (2) angeordnete Separationsoptik (4), wobei die Separationsoptik (4) a) mit jeweils einer Faserzuführung (19a, 19b) mit der Emittereinheit (5) und mit einer auf die Zielstrahlung der Emittereinheit (5) ansprechenden Detektoreinheit (6) optisch verbunden ist und b) eine beidseitig reflektierende Schicht (18) umfasst, wobei über eine erste Seite der Schicht (18) ein über die Faserzuführung (19a) von der Emittereinheit (5) zugeleiteter Strahl in Richtung der Objektszene lenkbar ist und über die zweite Seite der Schicht (18) ein über die Eintrittsoptik (2) eintretender Strahl zur Einkopplung in die mit der Detektoreinheit (6) optisch verbundene Faserzuführung (19b) lenkbar ist.Contraption ( 1 ) for detecting an object scene with an imaging optical system, comprising - an entrance optics ( 2 ) with a central recess ( 3 ), - a number of detector units ( 6 . 7 ), - at least one emitter unit ( 5 ) for beam emission and - one in the middle recess ( 3 ) of the entrance optics ( 2 ) arranged separation optics ( 4 ), wherein the separation optics ( 4 ) a) each with a fiber feed ( 19a . 19b ) with the emitter unit ( 5 ) and with a target radiation of the emitter unit ( 5 ) responsive detector unit ( 6 ) is optically connected and b) a double-sided reflective layer ( 18 ), wherein over a first side of the layer ( 18 ) via the fiber feed ( 19a ) from the emitter unit ( 5 ) directed in the direction of the object scene is steerable and over the second side of the layer ( 18 ) via the entrance optics ( 2 ) incoming beam for coupling into the with the detector unit ( 6 ) optically connected fiber feed ( 19b ) is steerable. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsoptik (2) als Cassegrain-Optik ausgebildet ist, umfassend einen konkav-parabolischen Hauptspiegel (10) und einen konvex-hyperbolischen Fangspiegel (11).Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the entry optics ( 2 ) is designed as a Cassegrain optic, comprising a concave-parabolic main mirror ( 10 ) and a convex-hyperbolic secondary mirror ( 11 ). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fokussierungsoptik (20) zur Bündelung eines von der Emittereinheit emittierten Strahls (21) vorgesehen ist.Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that a focusing optics ( 20 ) for bundling a beam emitted by the emitter unit ( 21 ) is provided. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beidseitig reflektierende Schicht (18) als eine Teilfläche eines Prismas (17) oder als eine Innenfläche eines Strahlteilerwürfels ausgebildet ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the double-sided reflective layer ( 18 ) as a partial surface of a prism ( 17 ) or formed as an inner surface of a beam splitter cube. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Separationsoptik (4) eine teilreflektierende Schicht (15) umfasst, über welche eine über die Eintrittsoptik (2) einfallende Strahlung (14b) mit vorgegebener Frequenz zurück in Richtung der Objektszene lenkbar ist. Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the separation optics ( 4 ) a partially reflecting layer ( 15 ) via which one via the entrance optics ( 2 ) incident radiation ( 14b ) with predetermined frequency back in the direction of the object scene is steerable. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beidseitig reflektierende Schicht (18) und/oder die teilreflektierende Schicht (15) zu einer Schmalbandreflektion ausgebildet ist, insbesondere zu einer Reflektion monochromatischen Lichtes mit einer vorgegebenen Frequenz.Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the double-sided reflective layer ( 18 ) and / or the partially reflecting layer ( 15 ) is formed to a narrow band reflection, in particular to a reflection of monochromatic light with a predetermined frequency. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Emittereinheit (5) eine im Wesentlichen monochromatische Lichtquelle, insbesondere eine Laserlichtquelle, vorgesehen ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that as an emitter unit ( 5 ) a substantially monochromatic light source, in particular a laser light source, is provided. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Separationsoptik (4) über eine Faserzuführung (19b) optisch verbundene Detektoreinheit (6) zur Detektion der von der Emittereinheit (5) abgestrahlten Strahlung vorgesehen ist, insbesondere zur Laufzeitmessung eines emittierten Strahlungssignals (21).Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the separation optics ( 4 ) via a fiber feed ( 19b ) optically connected detector unit ( 6 ) for the detection of the emitter unit ( 5 ) emitted radiation is provided, in particular for transit time measurement of an emitted radiation signal ( 21 ). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Emittereinheit (5) und die oder jede Detektoreinheit (6, 7) auf einem Rollrahmen (34) mit einer Rollachse (x') angeordnet sind, gegenüber dem die Eintrittsoptik (2) um eine zur Rollachse (x') im Wesentlichen orthogonal liegende Schwenkachse (y') drehbar gelagert ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the emitter unit ( 5 ) and the or each detector unit ( 6 . 7 ) on a rolling frame ( 34 ) are arranged with a roll axis (x '), opposite which the entrance optics ( 2 ) is rotatably mounted about a pivot axis (y ') substantially orthogonal to the roll axis (x'). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (25) zur Signalauswertung der an der oder jeder Detektoreinheit (6, 7) empfangenen Strahlungssignaldaten (24, 30) vorgesehen ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that an evaluation unit ( 25 ) for signal evaluation at the or each detector unit ( 6 . 7 ) received radiation signal data ( 24 . 30 ) is provided. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (27) zur Aktivierung der Emittereinheit (5) in Abhängigkeit von Auswertedaten (26) der Auswerteeinheit (25) vorgesehen ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that a control unit ( 27 ) for activating the emitter unit ( 5 ) depending on evaluation data ( 26 ) of the evaluation unit ( 25 ) is provided. Lenkflugkörper (32), umfassend ein Strukturgehäuse (33), einen innerhalb des Strukturgehäuses (33) koaxial angeordneten und um eine Rollachse (x') drehbar gelagerten Rollrahmen (34) und eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.Guided missile ( 32 ), comprising a structural housing ( 33 ), one within the structural housing ( 33 ) coaxially arranged and about a roll axis (x ') rotatably mounted rolling frame ( 34 ) and a device ( 1 ) according to one of claims 1 to 11.
DE200710030880 2007-07-03 2007-07-03 Device for detecting an object scene Expired - Fee Related DE102007030880B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710030880 DE102007030880B4 (en) 2007-07-03 2007-07-03 Device for detecting an object scene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710030880 DE102007030880B4 (en) 2007-07-03 2007-07-03 Device for detecting an object scene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007030880A1 DE102007030880A1 (en) 2009-01-08
DE102007030880B4 true DE102007030880B4 (en) 2013-05-29

Family

ID=40092346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710030880 Expired - Fee Related DE102007030880B4 (en) 2007-07-03 2007-07-03 Device for detecting an object scene

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007030880B4 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009029895B4 (en) * 2009-06-23 2018-01-25 Diehl Defence Gmbh & Co. Kg A missile optical system and method of imaging an article
DE102012009172A1 (en) * 2012-05-08 2013-11-14 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Seeker head for a missile
DE102014013179A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-10 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Targeting device for a guided missile
DE102015000873A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Seeker head for a guided missile
US9632166B2 (en) * 2015-09-17 2017-04-25 Raytheon Company Optical waveguide coude path for gimbaled systems having an optical coupling element
DE102018009384B4 (en) 2018-11-30 2022-01-20 Diehl Defence Gmbh & Co. Kg Laser Detector System
EP4075686A4 (en) * 2019-10-31 2023-01-18 Huawei Technologies Co., Ltd. Laser radar system and mobile platform
US20230058098A1 (en) * 2021-08-18 2023-02-23 Raytheon Company Component packaging for centrally obscured optical system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4325638A (en) * 1979-04-27 1982-04-20 Tokyo Kogaku Kikai Kabushiki Kaisha Electro-optical distance measuring apparatus
DE3317232A1 (en) * 1983-05-11 1984-11-15 Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH, 7770 Überlingen SEARCH HEAD FOR TARGET-SEARCHING AIRBODIES
DE10117147A1 (en) * 2001-04-05 2002-10-10 Bodenseewerk Geraetetech Dual-mode seeker
EP1241486B1 (en) * 2001-03-12 2004-12-08 BODENSEEWERK GERÄTETECHNIK GmbH Device for aligning a laser beam to a target

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4325638A (en) * 1979-04-27 1982-04-20 Tokyo Kogaku Kikai Kabushiki Kaisha Electro-optical distance measuring apparatus
DE3317232A1 (en) * 1983-05-11 1984-11-15 Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH, 7770 Überlingen SEARCH HEAD FOR TARGET-SEARCHING AIRBODIES
EP1241486B1 (en) * 2001-03-12 2004-12-08 BODENSEEWERK GERÄTETECHNIK GmbH Device for aligning a laser beam to a target
DE10117147A1 (en) * 2001-04-05 2002-10-10 Bodenseewerk Geraetetech Dual-mode seeker

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007030880A1 (en) 2009-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007030880B4 (en) Device for detecting an object scene
EP3350615B1 (en) Lidar sensor
EP1927014B1 (en) Electro-optical measuring device
DE102007019101B4 (en) Device for detecting an object scene
EP2078975A1 (en) Binoculars with rangefinder
DE69922139T2 (en) RADIATOR WITH OPEN OPENINGS FOR TRANSMITTERS / RECEPTIONERS IN AN OPTO-MECHANICAL LASER SYSTEM
DE4340681C2 (en) Sensor system for recording the optical conditions at an interface
DE10341548A1 (en) Optoelectronic detection device
WO2018219706A1 (en) Lidar sensor
EP2376972B1 (en) Parallel-sighted, image-reversing prism system
DE10122936B4 (en) Surveying instrument with a phase difference focus detection device and a beam splitter optics
DE2536878A1 (en) Laser rangefinder with calibration device - has sliding bridge triple mirror directs either send or receive beams to detector
EP1586195A1 (en) Device for detecting an object scene
EP1743139B1 (en) Target acquisition device
EP1695109A1 (en) Device for measuring the distance to far-off objects and close objects
DE19904687A1 (en) Directional telescope arrangement
DE60026549T2 (en) Use of a device for recording stereoscopic images
DE102010003544A1 (en) Three-dimensional time-of-flight camera i.e. photonic mixer device, for use with car, has receiver optics arranged in such manner that pixel line of pixel array detects equal or larger portion of monitored area in spatial direction
DE10128484A1 (en) Surveying instrument with optical rangefinder
DE19828454B4 (en) Apparatus and method for measuring the temperature of a target area
DE10223107A1 (en) Device for imaging objects
DE102017215671A1 (en) Scanning system and transmitting and receiving device for a scanning system
WO2010146103A1 (en) Optical system and sensor for checking value documents having such an optical system
DE10122932B4 (en) Surveying instrument with a phase difference focus detection device
EP1256832A2 (en) Optical construction for a dual mode seeker head

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130830

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DIEHL DEFENCE GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DIEHL BGT DEFENCE GMBH & CO. KG, 88662 UEBERLINGEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee