DE1240681B - Optisches System zur Aussendung und zum Empfang von elektromagnetischer Strahlung - Google Patents

Description

• Optisches System zur Aussendung und zum Empfang von elektromagpetischer Strahlung Die Erfindung betrifft ein optisches System zur Aussendung und zum Empfang von elektromagnetischer Strahlung das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die Vereinigung folgender Merkmale: Seine kreisförinige Querschnittsfläche ist derart in zwei Gebiete aufgeteilte daß das zur Aussendung bestimmte Gebiet, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des zum Empfang bestimmten Gebietes, durch ein von der Mittelachse des Systems abliegendes kreisförmiges Randgebiet innerhalb der Gesamtquerschnittsfläche gebildet wird und der restliche Teil der Gesamtquerschnittsfläche als Ernpfangsgebiet verbleibt.
• Ein solches optisches System ist vorzugsweise für mehrkreisige optische Geräte bestimmt, die z. B. den Charakter von elektrooptischen Sende- und Empfangsgeräten, wie etwa Rückstrahlentfernungsmeßgeräte usw., tragen. Bei derartigen Geräten wird gemäß ihrer Arbeitsweise z. B. Strahlung des siehtbaren oder infraroten Wellenlängenbereiches ausgestrahlt, während gleichzeitig eine von einem Ob- jekt reflektierte Strahlung empfangen wird. Bei diesen oder ähnlichen Geräten handelt es sich um Systeme, die für zwei oder mehrere Funktionen ausgelegt sind.
• Es ist bekannt, für derartige Zwecke mehrere getrennte optische Systeme für Aussendung und für Empfang nebeneinander anzuordnen.
• Es ist außerdem nach der USA.-Patentschrift 2 929 295 ein relativ kompliziert ausgebildetes, mit mehreren Umlenkspiegeln versehenes optisches System bekannt, das dazu verwendet wird, ein Lichtbündel auszusenden und ein Lichtbündel zu empfangen. Dabei deckt einer der Umlenkspiegel einen Teil des von der Lichtquelle ausgesendeten Bündels ab.
• Darüber hinaus sind Geräte mit zwei abbildenden Kreisen bekannt, bei denen zwei optische Teilsysteme derart miteinander kombiniert sind, daß in einer Bildebene zwei übereinanderliegende Bilder eines Objektes mit unterschiedlichen Vergrößerungen entstehen. Diese Geräte üben eine einzige Funktion, nämlich die Abbildung, zweifach mit graduellen C Unterschieden hinsichtlich des jeweiligen Abbildungs-CI maßstabes aus.
• Beim vorlie-enden Erfindungsgegenstand hingegen handelt es sich um ein optisches System, das auf Grund seiner Ausbildung gleichzeitig die beiden Funktionen »Aussendung« und »Empfang« von elektromagnetischer Strahlung übernimmt und das neben der Einfachheit seines Aufbaues den wesentlichen Vorteil aufweist, daß das zur Aussendung im bestimmte Gebiet in seiner Form optimal, nämlich kreisförmig, ausgebildet ist.
• Bei Verwendung eines optischen Systems nach der Erfindung für Geräte, die beispielsweise zum Beobachten, zum Zielen, zur Ausführung von Entfernungsmessungen mittels Laser-Strahlung usw. gleichzeitig dienen, ergeben sich schon rein dimensionsmäßig äußerst günstige Anordnungen, welche überdies Vorzüge aufweisen, wie z. B. vollkommene Vermeidung von Strahlungsverlusten infolge Reflexion bzw. Absorption, da sich die Verwendung von Umlenkspiegeln bzw. von strahlenteilenden Elementen erübrig und weiterhin sehr zweckmäßige Ausnutzung der insgesamt zur Verfügung stehenden optischen Ein- und Austrittsflächen.
• Abaesehen davon erfordert das erfindun-S,-,emäße optische System schon von der optischkonstruktiven Seite her einen relativ geringen Aufwand, was auch kostenmäßig von Bedeutung, ist.
• Durch das gemäß der Erfindung ausgebildete, eine Einheit darstellende optische System kann elektromagnetische Strahlung der optischen Wellenlängenbereiche gleichzeitig eintreten und austreten, ohne daß dadurch eine gegenseitige Beeinflussung bzw. Störun 'g der mit der Aussendung und dem Empfang der Strahlung verbundenen Funktionen und Arbeitsweisen des zugrunde liegenden Gerätes auftritt.
• Das erfindungsgemäße optische System wird nun in einem Ausführunasbeispiel an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen F i im. 1 und 2 optische Systeme zur Aussendung und zum Empfano, von elektromagnetischer Strahlung, in erfindungsgemäßer Ausbildung, jeweils kombiniert mit einem Umlenkprisma eines Periskopes, F i g. 3 einen Querschnitt und F i g. 4 einen Längsschnitt durch ein optisches System in der erfindungsgemäßen Ausbildung. Gemäß den F i g. 1., 2 und 4 besteht das mit einem Umlenkprisma 4 kombinierte optische System aus einer Linsengruppe 1, die einen exzentrischen, am Rande liegenden kreisfönnigen Ausschnitt 2 aufweist. Oberhalb (F i g. 1 und 2) bzw. unterhalb (F i g. 4) des Ausschnittes 2 ist eine weitere Linse 3 angeordnet, deren Durchmesser gleichzeitig demjenigen des kreisfönnigen Ausschnittes 2 ist und die zur gesonim derten Bündelung des Sendestrahles dient.
• Die kreisförmige Querschnittsfläche der Linsengruppe 1 ist gemäß F i g. 3 in zwei exzentrisch zueinander liegende Gebiete 5 und 6 aufgeteilt, von denen 6 das zur Aussendung bestimmte, kreisfönnige Randgebiet darstellt, dessen Durchmesser nur etwa ein Viertel des Durchmessers des Gebietes 5 beträgt.
• Das Gebiet 6 entspricht also dem kreisförmigen Ausschnitt 2 in den F i g. 1, 2 und 4.
• Der restliche Teil der Gesamtquerschnittsfläche, das ist also das Gebiet 5 gemäß F i g. 3, verbleibt als Empfangsgebiet.
• Mit besonderem Vorteil ist ein solches optisches System z. B. für ein Gerät geeignet, das gleichzeitig mit normaler lichtoptischer Strahlung und mit kohärenter Strahlung (Laser-Strahlung) arbeitet.
• Ein derartiges Gerät kann etwa für eine Entfernungsniessung von Objekten mittels Laser-Strahlung und für die gleichzeitige visuelle Objektbeobachtung im Tageslicht ausgelegt sein. In einem solchen Fall wird dann das optische System in der erfindungsgemäßen Ausbildung , als Objektiv in der Weise verwendet, daß das kreisförmige Randgebiet 6 zum Aussenden des Laser-Strahles (F i g. 1) und das übrige Gebiet5 zum Empfang sichtbarer Strahlung sowie der reflektierten Laser-Streustrahlung dient (F i g. 2).
• Vorzugsweise ist dann das zum Empfang dienende Gebiet 5 des optischen Systems Bestandteil einer Abbildungsoptik für sichtbare Strahlung. Die ebenfalls eintretende Laser-Streustrahlung wird im weiteren Verlauf des Strahlenganges im Innern des Gerätes z. B. mittels eines Teilungsspiegels abgetrennt und gesondert zur Auswertung herangezogen.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Optisches System zur Aussendung und zum Empfang von elektromaanetischer Strahlung, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: Seine kreisförmige Querschnittsfläche ist derart in zwei Gebiete aufgeteilt, daß das zur Aussendung bestimmte Gebiet, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des zum Empfang bestimmten Gebietes, durch ein von der Mittelachse des Systems abliegendes kreisförmiges Randgebiet innerhalb der Gesamtquerschnittsfläche gebildet wird und der restliche Teil der Gesamtquerschnittsfläche als Empfangsgebiet verbleibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 280 537; USA.-Patentschriften Nr. 3 037 418, 2 929 295, 2 433 338, 2 388 673, 2 512 153.