DE3709142C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Empfänger einer optischen Nach­ richtenübertragungs- oder Vermessungsstrecke, an deren entge­ gengesetztem Ende ein Lasersender angeordnet ist, wobei der Empfänger einen Detektor für das Laserlicht aufweist.

Ein solcher Empfänger ist beispielsweise aus der DE 21 65 036 B2 bekannt.

Empfänger dieser Art werden in Verbindung mit einem Lasersen­ der für viele Zwecke benötigt. Sie können einerseits zur Vermessung dienen. Zu diesem Zweck können zum Beispiel Laser­ sender und Empfänger eine Entfernung voneinander aufweisen, wobei man dann die Laufzeit von Laserlichtpulsen oder aber die Richtung des Laserlichtes bestimmt. Andererseits können für andere Vermessungszwecke Lasersender und Laserempfänger dicht beieinander angeordnet sein, wobei man dann das von einem Retroreflektor, der in einiger Entfernung angeordnet ist, reflektierte Licht mißt.

Auch als Bestandteil einer Anordnung zum Übertragen von Informationen sind solche Empfänger geeignet, indem das Laserlicht entsprechend der zu übertragenden Information moduliert wird, zum Beispiel amplitudenmoduliert oder puls­ moduliert.

Bei allen diesen Übertragungsweisen von Laserlicht besteht die Gefahr, daß der Strahlengang gewollt oder ungewollt unterbrochen werden kann. So können einerseits die Fenster des Laserempfängers, durch die das Laserlicht hindurchtreten soll, durch Staub oder anderen aus der Umgebung stammenden Schmutz verunreinigt werden. Dasselbe gilt für Linsensysteme, die vor dem Laserdetektor angeordnet sind, um das Laserlicht zu bündeln. Schließlich könnte auch bewußt vor den Laserempfänger in böser Absicht ein die Laserstrahlung nicht durchlassender Gegenstand gebracht werden. Ein solches Hindernis könnte auch ungewollt vor die Lichteintrittsöffnung des Empfängers gera­ ten.

In allen diesen Fällen wird die Übertragung des Laserlichts und damit der Vermessungsvorgang oder die Informationsübertra­ gung behindert oder sogar unmöglich gemacht.

Aus DE 35 18 262 A1 und GB 21 41 228 sind Infrarot-Einbruchde­ tektoren bekannt, die zur Funktionsüberprüfung und Sicherung gegen Sabotage eine außerhalb des Empfängergehäuses angeordne­ te Kontrollichtquelle aufweisen. Diese Kontrollichtquelle strahlt durch das Infrarot-Eintrittsfenster auf die Infrarot- Sensoren. Wird versucht, durch Abdecken oder Besprühen des Eintrittsfensters mit einer Infrarot-undurchlässigen Schicht den Einbruchdetektor außer Funktion zu setzen, so wird dieser Versuch anhand einer Änderung der auf den Sensor auftreffenden Kontrollichtintensität registriert. Solche Einbruchdetektoren sollen zu Überwachungszwecken einen möglichst großen Raumwin­ kel erfassen. Dagegen soll ein Laserempfänger der eingangs genannten Art nur den kleinen Raumwinkel erfassen, aus dem der Laserstrahl des Senders zu erwarten ist. Wenn nur dieser kleine Raumwinkel durch ein vor dem Eintrittsfenster befindli­ ches Hindernis abgedeckt wird, so ist der Nachrichtenübertra­ gungsweg unterbrochen. Ein solches Hindernis kann aber mittels einer Kontrollichtquelle der gerade genannten Art nicht festgestellt werden, da sie versetzt gegenüber der Richtung des zu empfangenden Laserstrahls angeordnet ist. Ihr Licht kann also weiterhin ungestört durch das Eintrittsfenster in den Empfänger gelangen. Störungen im Übertragungsweg können daher auf diese Weise nicht sicher festgestellt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, mit der alle genannten Störungen im Übertragungsweg sicher festgestellt und gemeldet werden können. Insbesondere sollen auch vor dem Eintrittsfenster befindliche, nur einen kleinen Raumwinkel abdeckende Hindernisse erkannt werden.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen.

Bei störungsfreiem Gebiet vor den optischen Elementen außerhalb des Empfängers gelangt kein Licht von der Kontroll­ lichtquelle in den Detektor oder aber ein genau bestimmter Anteil dieses Lichtes der Kontrollichtquelle, der als immer gleicher Untergrund bei der Auswertung subtrahiert werden kann. Dieser Untergrund kann auch sehr klein gemacht werden, indem der direkte Lichtweg von der Kontrollichtquelle zum Detektor abgeschirmt wird. Das Licht der Kontrollichtquelle strahlt dabei in erster Linie vom Detektor weg.

Verschmutzt nun aber das Objektiv, so wird das durch das Objektiv getretene Licht der Kontrollichtquelle an der Verschmutzung zurückgestreut und gelangt so in den Detektor. Diese gestreute Lichtintensität ist ein Hinweis auf das Auftreten einer Verschmutzung, so daß Alarm gegeben werden kann, um die Verschmutzung zu beseitigen.

Das gleiche geschieht, wenn vor dem Objektiv gewollt oder ungewollt ein Hindernis erscheint. In diesem Falle wird das durch das Objektiv getretene Licht der Kontrollichtquelle an diesem Hindernis gestreut und zurückgeworfen und gelangt zu­ rück durch das Objektiv in den Detektor, so daß Alarm ausge­ löst werden kann.

Es ist bekannt, für die Übertragung von Laserstrahlen Retrore­ flektoren zu verwenden. Ein solcher Retroreflektor kann aber zusätzlich zur Funktion der Reflektion auch einen Detektor für die Laserstrahlung aufweisen. Besonders vorteilhaft sind hier Tripelspiegel, die an ihrer hinteren Ecke abgeschliffen sind, so daß hier der Detektor für Laserlicht angeordnet sein kann. Ist hier ebenfalls eine Kontrollichtquelle angeordnet, so kann in ähnlicher Weise wie eben beschrieben das Auftreten von Verschmutzungen oder Hindernissen detektiert werden. In diesem Falle wird nämlich das nach vorne gerichtete Licht der Kontrollichtquelle durch die Verschmutzungen oder durch das Hindernis nach hinten in den Detektor gestreut und zurückge­ worfen, wo diese auftretende Lichtintensität dann Anlaß ist, eine Alarmmeldung abzugeben.

Die Kontrollichtquelle braucht normalerweise nur eine ver­ hältnismäßig kleine Lichtintensität abzustrahlen; besonders geeignet ist dabei als Kontrollichtquelle eine LED-Diode.

Damit das Licht der Kontrollichtquelle die Übertragung des Laserlichtes nicht stört, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Kontrollichtquelle mit einer eine Signalübertragung des Laserlichts nicht behindernden Modulationsfrequenz oder Pulsfolge betreibbar ist. Statt dessen oder zusätzlich dazu kann man vorsehen, daß die Wellenlänge der Kontrollichtquelle von derjenigen des Lasers verschieden ist. Durch solche Maßnahmen ist es in sehr wirkungsvoller Weise möglich, das Gesamtsignal des Detektors in zwei Signale zu separieren, nämlich einen vom Laserstrahl stammenden Anteil und einen Anteil von der Kontrollichtquelle, der das Vorhandensein einer Störung anzeigt.

Die Warnmeldungen können durch entsprechende Warnanlagen gegeben werden und können akustische und/oder optische Alarmmeldungen umfassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild des erfindungs­ gemäßen Empfängers, der zusammen mit einem Lasersender in einer Nachrichten­ übertragung oder Vermessungs­ strecke angeordnet ist,

Fig. 2 einen Retroreflektor, der im Zusammenhang mit der Erfindung benutzt werden kann.

In der Fig. 1 ist ein Lasersender 1 und ein Empfänger 2 für das Laserlicht dargestellt, die in einer Entfernung voneinan­ der angeordnet sind.

Der Lasersender 1 weist eine Stromversorgungseinheit 3 für einen Laser 4 auf. Die Stromversorgungseinheit 3 kann dabei, wenn Laufzeiten gemessen werden sollen oder Information über­ tragen werden soll, noch mit entsprechenden Pulsmodulations­ einrichtungen oder anderen Modulationseinrichtungen versehen sein, damit das Licht des Lasers 4 entsprechend moduliert werden kann. Das Licht des Laser 4 wird durch eine Optik 5 gebündelt.

Der Empfänger 2 weist eine Empfangsoptik 6 auf, mit der das Laserlicht auf einen Detektor 7 für das Laser­ licht gebündelt wird. In einer Einheit 8 kann dann das Auf­ treten des Laserlichtes angezeigt werden, kann die Laufzeit bestimmt werden oder kann die durch Modulation übertragene Information zurückgewonnen werden.

Der Weg des Laserlichtes ist in Fig. 1 dabei durch die Strahlen 9 schematisch dargestellt.

Im Empfänger 2 ist hinter dem Objektiv 6 eine Kontrollicht­ quelle 12 vorgesehen, deren Licht dann in den Detektor 7 gestreut wird, wenn das Objektiv 6 verschmutzt oder sich ein Hindernis vor dem Objektiv 6 befindet. Mit 14 ist eine Schaltung angedeutet, die die Kontrollichtquelle 12 mit Energie versorgt und die eine Warnung abgibt, wenn mit dem Detektor 7 Streulicht detektiert wird. Dabei kann der Detektionspegel durch Wahl eines entsprechenden Schwellen­ wertes beeinflußt werden.

In Fig. 2 ist ein Retroreflektor 15 für das Laserlicht gezeigt, dessen hintere Ecke entfernt ist, so daß hier das von links kommende Laserlicht auf einen Detektor 7 fallen kann. Dieser Retroreflektor wirkt nicht nur als Retroreflektor in Form eines Tripelspiegels, sondern kann auch gleichzeitig mittels des Detektors 7 Laserstrahlung detektieren.

Neben dem Detektor 7 ist ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 eine Kontrollichtquelle 12 vorgesehen, die mit einer Versorgungs- und Alarmschaltung 14 verbunden ist. Verschmutzt der Tripelspiegel 15, so wird Licht von der Kontrollichtquelle 12 in den Detektor gestreut, so daß mit der Schaltung 14 eine Warnmeldung abgegeben werden kann. Gerät andererseits vor den Retroreflektor 15 ein Hindernis, so wird ein Teil des Lichtes der Kontrollichtquelle 12 durch dieses Hindernis ebenfalls in den Detektor 7 gestreut, so daß ebenfalls eine Alarmmeldung abgegeben werden kann.

Claims (10)

1. Empfänger einer optischen Nachrichtenübertragungs- oder Vermessungsstrecke, an deren entgegengesetztem Ende ein Lasersender angeordnet ist, wobei der Empfänger einen Detektor für das Laserlicht aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Empfänger (2) hinter seinen optischen Elemen­ ten (6) eine im wesentlichen zum Lasersender (1) hinstrah­ lende Kontrollichtquelle (12) aufweist, deren an einem im Strahlengang der Nachrichtenübertragungs- oder Vermes­ sungsstrecke befindlichen Hindernis zurückgestreutes Licht vom Detektor (7) detektierbar ist.

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Retroreflektor (15) aufweist, der an seinem dem Lasersender (4) abgewandten Ende mit dem Detektor (7) für das Laserlicht (9) versehen ist.

3. Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Retroreflektor (15) ein Tripelspiegel ist.

4. Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tripelspiegel (15) an seiner von dem Sender (1) abge­ wandten Ecke mit einer zentralen Öffnung versehen ist, hinter der Kontrollichtquelle und Detektor (7) angeordnet sind.

5. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollichtquelle (12) eine LED-Diode ist.

6. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollichtquelle (12) mit einer Modulationsfrequenz oder Pulsfolge betreibbar ist, die von derjenigen für die Signalübertragung des Laserlichts verschieden ist.

7. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge der Kontrollichtquelle (12) von derjenigen des Lasers (4) verschieden ist.

8. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Einrichtung (14) zum Abgeben von Warnmeldungen aufweist.

9. Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (14) zum Abgeben von Warnmeldungen eine optische Einrichtung aufweist.

10. Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (14) zum Abgeben von Warnmeldungen eine akustische Einrichtung aufweist.