DE3823021A1 - Lasermess- und -nachrichtenobjektiv - Google Patents
Lasermess- und -nachrichtenobjektivInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Lasermeß- und -nachrichten
objektiv für eine Lasermeß- oder Nachrichtenanordnung.
Lasermeß- und -nachrichtengeräte besitzen parallele Sen
der- und Empfängereinheiten, welchen noch zusätzlich ein
visuelles Tageslicht-Richtsystem zugeordnet ist. Dabei
sind drei parallele Baugruppen vorhanden, wobei zwischen
Sender und Empfänger im Rahmen des Meßprinzips eine
Zeitmeßeinrichtung angeordnet ist, durch deren Auswertung
Entfernungen abgeschätzt werden können.
Der Zusammenbau dreier Baugruppen zu einem Gerät mit mehre
ren Objektiven ist aufwendig, und zwar hinsichtlich des Ar
beitseinsatzes und der Arbeitszeit, weil eine genaue
wechselseitige Ausrichtung notwendig ist. Außerdem benötigt
die parallele Anordnung der drei Systeme Raum.
Selbst wenn man letzteren Aufwand vernachlässigen will,
so ergibt sich doch durch die parallele Nebeneinander
ordnung dreier Systeme eine aufwendige Anordnung, und
zwar nicht nur im Zusammenbau und in der Funktion, son
dern vor allem auch in der Auswertung, weil letzten En
des mit parallelen Strahlensystemen gearbeitet wird und
dadurch in der Auswertung Unsicherheiten entstehen kön
nen.
Lasermeß- und Richtsysteme, auch im Zusammenhang mit
Nachrichtensystemen haben insofern immer einen elektro
nisch unterteilten Aufbau. Dieser hat ein Fernrohr zur
optischen Ausrichtung des Lasersystems, welche getrennte
Lasersender und -empfangsobjektive in solchen Optiken
aufweist. Die bekannten Ausführungen haben auch ein
Außendisplay zur Anzeige von Meßdaten aus dem Laser
system.
Bei militärisch handgehaltenen Laserentfernungsmessern
ist darüber hinaus eine Einspiegelung von Meßdaten in
den optischen Gang eines Fernrohres bekannt.
Es sind reine Nachtsichtgeräte bekannt, die als Paral
lelgerät mit einer Verstärkerröhre im Wege eines
Newtonschen Strahlenganges ein verstärktes Bild
einem Fernrohr einblenden.
Hierbei handelt es sich um eine reine Bildtechnik, in
welcher aber ein Primärspiegel schon die eintreffenden
Strahlen des Bildes zu der Verstärkerröhre zusammen
führt. Eine Anwendung im Laserbereich ist nur als Paral
lelgerät zum Tageslicht-Richtsystem bei Lasermeßgeräten
vorgesehen. Die Anordnungsmöglichkeit einer eigenen
Lasermeßeinrichtung fehlt. Diese bekannte Ausfüh
rung weist ein optisches Fernrohr und ein Nacht
sichtgerät in Parallelanordnung auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laser
meß- und -nachrichtenobjektiv zu schaffen, welches
eine gemeinsame Anordnung des Lasersignalsenders und
Laserempfängers ermöglicht und damit schon wechsel
seitige Ausrichtungsprobleme beseitigt sowie den Aus
gleich einer Parallaxe erübrigt und somit auch für
beliebige Entfernungen bessere Ergebnisse mit sich
bringt, wobei zugleich das bisher noch außer dem
Lasersignalsender und -empfänger erforderliche pa
rallele optische System erübrigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Laserempfänger rückseitig zum Lasersignal
sender zentrisch angeordnet ist.
Diese rückseitige Anordnung des Laserempfängers am
Lasersignalsender ermöglicht ein Objektiv im konzen
trischen Aufbau unter Vermeidung bisheriger Zusam
menbau-Ausrichtungsprobleme bekannter Vorrichtungen.
Hierbei wird die Anwendung eines Cassegrainschen
Strahlenganges einbezogen, aber eben erreicht, daß
ein Objektiv zentrisch sowohl den Empfänger als auch
den Sender in der Lasertechnik aufweist.
Dabei geht die Erfindung von einer Ausführung mit
einem Primärspiegel und einem Sekundärspiegel zur
Ausnahme des optischen Bildes aus. Dieses entspricht
der Anordnung eines Strahlenganges nach Cassegrain.
Hierin liegt eine überraschende Lösung des Problems nach
Aufgabenstellung.
Ein besonderes Merkmal liegt dabei darin, daß der zen
trisch im Objektiv angeordnete Sekundärspiegel als Bau
gruppe den Lasersender und den Laserempfänger aufweist.
Hierbei wird einbezogen, daß der Sekundärspiegel eine
Mittelbohrung aufweist, in welcher ein Laserempfänger-
Sensor angeordnet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform lenkt die
mit dem Sekundärspiegel zentrisch im Objektiv angeord
nete Baugruppe die Bildstrahlen in ein Bildgangobjektiv
und der Laserempfänger ist zentrisch im Sekundärspiegel
angeordnet, so daß eine radial-symmetrische Ausführung
des Objektivs mit Lasersignalsender und -empfänger und
auch optischer Beobachtungsanordnung geschaffen wird.
Dabei wird die optische Beobachtungsmöglichkeit dadurch
erreicht, daß das optische Bild über den Primärspiegel
und den Sekundärspiegel zu dem Bildgang-Objektiv gelei
tet wird, das je nach Anordnung des nachgeschalteten Ge
rätes beobachtet werden kann, wobei durchaus auch hier
ein Absehen in Gestalt eines gegebenenfalls elektroni
schen Fadenkreuzes in besonderer Ausführung durch signal
technische Einspeisung angeordnet sein kann.
In der besonders bevorzugten Ausführungsform weist der
als Hohlspiegel ausgeführte Primärspiegel eine Randprofi
lierung auf, welche Eingangssignale zu dem zentrischen
Laserempfänger lenkt. Dieser Primärspiegel kann in der
Ausführung aus beliebigem Material, beispielsweise aus
Metall oder Glas ein- oder mehrteilig ausgeführt sein.
Die einteilige Ausführung läßt sich aus metallischem
Material verwirklichen. Insbesondere bei der Ausführung
aus Glas ist einbezogen, daß der Primärspiegel geteilt
ist und im mittleren Bereich in an sich bekannter Weise
zur Umlenkung des Bildes auf den Sekundärspiegel der ge
nannten Baugruppe ausgeführt ist, während ein außen an
geordneter Randspiegel Parallelstrahlen auf den Laser
empfänger in Form eines zentrischen Empfängersensors mit
tig im Sekundärspiegel konzentriert ist.
Dabei ist zweckmäßig der ringförmige Randbereich als
Ringspiegel ausgeführt, der auf den Außenumfang des
mittleren Bereichs des Primärspiegels gesetzt ist.
Das Objektiv mit einer Korrektionsplatte zur Aufnahme
und einem Bildgangobjektiv am Ausgang zeichnet sich da
durch aus, daß die Baugruppe in Zuordnung zu dem Laser
sender einen Laserkollimator in zentrischer Anordnung
auch des zum Empfang vorgesehenen Objektivs innerhalb
der Korrektionsplatte und rückseitig den Sekundärspie
gel mit dem zentrischen Laserempfänger aufweist und
ferner dem Bildgangobjektiv ein Displayspiegel zur Ein
blendung von Signalwerten nachgeordnet ist, die von dem
Laserempfänger an eine Elektronik zur Signalverarbeitung
abgeleitet sind.
Dadurch wird ein kompakter Aufbau geschaffen, in welchem
einzelne Elemente den bisher drei parallelen Systemen ge
meinsam zugeordnet sind und mit den gemeinsamen Elementen
sowohl die optische Ausrichtung erreicht wird, als auch
bei Einsatz des Lasersignalsenders die Meß- oder Signal
einrichtung betätigbar ist.
An dem Ausgang des Objektivs sind je nach Einsatz ver
schiedene Einrichtungen anschließbar. Dazu gehören
beispielsweise ein Okular für eine Tagessichtkontrolle,
ein Bildverstärker, für eine eventuelle Nachtsichtaus
wertung bzw. eine Photo- bzw. Video-Kamera und weitere
entsprechende Einrichtungen.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den an
geschlossenen Ansprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beige
fügten Zeichnung dargestellt. Diese Zeichnung zeigt eine
Seitenansicht des Objektivs in schematischer Darstellung
und im Mittelschnitt.
Das Objektiv hat ein äußeres, insbesondere zylindrisches
Gehäuse 1. Dieses besitzt an einem Ende eine für
Schmidt-Cassegrain-Systeme bekannte Korrektionsplatte
2. Sie kann in verschiedener Weise ausgestaltet sein.
Vor dem anderen Ende des Gehäuses 1 ist der Primärspie
gel 3 angeordnet. Dieser Primärspiegel nimmt das opti
sche Bild 32 auf und lenkt die Lichtstrahlen auf einen
zentrisch im Inneren des Gehäuses in der Nähe der Korrek
tionsplatte 2 angeordneten Sekundärspiegel 4, der den
Strahlengang wiederum in ein Bildgangobjektiv 5 umlenkt,
welches zentrisch im Primärspiegel 3 angeordnet ist.
Ebenfalls zentrisch in bezug zum zylindrischen Gehäuse 1
ist eine Baugruppe 6 angeordnet. Diese enthält hinter
einem Laserkollimator 7 den Lasersignalsender 8 in Form
einer Laserdiode zur Aussendung der Signale 38. Die Bau
gruppe besitzt dabei einen sie stabilisierenden äußeren
Wandteil 9 mit einer äußeren Führungswand 10. Diese
Führungswand trägt im Bereich der Baugruppe 6 den Sekun
därspiegel 4 mit einer konvex gewölbten Oberfläche 11,
welche der konkav gewölbten Oberfläche 12 als Primär
spiegel zugekehrt ist.
Die Wölbungen sind so ausgeführt, hinsichtlich des Primär
spiegels 3 insbesondere parabolisch, daß die einfallenden
Strahlen des optischen Bildes zum Sekundärspiegel 4 ge
führt und an diesem in das Bildgangobjektiv umgelenkt wer
den (Bildgang).
Der äußere Randbereich des Primärspiegels kann bei geteil
ter Ausführung als Sonderspiegel, insbesondere als Ring
spiegel 13, mit eigener Oberflächengestaltung 14 derart
ausgeführt sein, daß entsprechend den Strahleneingängen
15, 16 von eigenen Lasersignalen oder fremden Lasersig
nalen eine Umlenkung auf das Zentrum 17 des Sekundärspie
gels erfolgt (Signalgang).
Dieses Zentrum des Sekundärspiegels besitzt eine Bohrung
18, in welcher der Laserempfänger 19 als Empfängersensor
angeordnet ist. Dieser Empfängersensor ist über ein Kabel
20 mit einer Elektronik 21 für eine Signalverarbeitung
und Displayanzeige sowie besonderer Signalbildung verbun
den. Dazu gehört auch in der Auswertung eine Zeitmeßein
richtung, welche für Entfernungsauswertungen wesentlich
ist.
Die Signale werden vom Kabel 20 dem Eingang 22 der Elek
tronik 21 zugeführt. Ihr Ausgang 23 ist mit einem Pro
jektionsobjektiv für Display verbunden. Dieses hat ein
optisches System 24, durch das ein Displaybild 36 auf
einen Displaybildspiegel 25 geworfen wird, wie er bei
optischen Geräten an sich bekannt ist.
Dadurch wird in der Ausgangsöffnung 26 beispielsweise in
Form eines zentrischen Stutzens 27 in der hinteren Stirn
wand 28 des Gehäuses sowohl ein optisches Bild 29 erzeugt
als auch bei Einblendung von Meßwerten eine Information
37 gegeben, die auszuwerten ist.
Der Stutzen 27 ist mit Kupplungsmitteln 30 in Form eines
Gewindes, eines Bajonettverschlusses oder einer ähnlich
entsprechenden Ausführung versehen bzw. auch schwach ko
nisch ausgestaltet, um einen Sitz für ein entsprechend
konisch ausgebildetes Element eines Aufsatzgerätes zu
bilden. 27 und 30 sind praktisch Adapter für dem Objektiv
nachgeordnete Geräte wie Okular, Bildverstärker oder
Kameras. Diese Geräte 31 sind schematisch durch den ein
gezeichneten Umriß dargestellt.
Bei Anordnung eines Okulars ergibt sich daher die rein
optisch visuelle Beobachtungsmöglichkeit des Bildes 32.
Zugleich wird daher nach Einschaltung des Lasersignal
senders 8 der Empfang von Lasereingangssignalen entspre
chend den Strahleneingängen 15, 16 ermöglicht, wobei dann
über das Kabel die Eingangssignale zur Auswertung weiter
geleitet werden.
Es versteht sich, daß nach der optischen Ausrichtung auch
ohne Einschaltung des Lasersignalsenders in einer Nach
richtenverbindung Eingangssignale entsprechend den Zahlen
angaben 15, 16 von fremden Laserdioden zuverlässig aufge
nommen werden können.
Der Elektronik 21 ist über eine Schaltverbindung 33 eine
weitere Signalelektronik 34 angeschlossen, die einen Aus
gangsanschluß 35 zu einer elektronischen Auswerteinrich
tung für Signale in Nachrichtensystemen hat. Dieser Aus
gangsanschluß ist ein zusätzliches Mittel zum Einsatz in
Nachrichtenverbindungen, insbesondere auch mit verschlüs
selten Signalen.
Claims (11)
1. Lasermeß- und -Nachrichtenobjektiv für eine Lasermeß-
oder Nachrichten-Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß
der Laserempfänger (19) rückseitig zum Lasersignalesen
der (8) zentrisch angeordnet ist.
2. Objektiv nach Anspruch 1 mit einem Primärspiegel und
einem Sekundärspiegel zur Aufnahme des optischen Bildes,
dadurch gekennzeichnet, daß der zentrisch im Objektiv
angeordnete Sekundärspiegel (4) als Baugruppe (6) den
Lasersender (8) und den Laserempfänger (19) aufweist.
3. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die mit dem Sekundärspiegel (4) zentrisch im Objektiv
angeordnete Baugruppe (6) die Bildstrahlen in ein Bild
gangobjektiv (5) lenkt und daß der Laserempfänger (19)
zentrisch im Sekundärspiegel (4) angeordnet ist.
4. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sekundärspiegel (4) eine Mittelbohrung (18) auf
weist, in der der Laserempfänger (19) angeordnet ist.
5. Objektiv nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der als Hohlspiegel ausgeführte Primär
spiegel (3) eine Randprofilierung (14) aufweist, welche
Eingangssignale zu dem Laserempfänger (19) lenkt.
6. Objektiv nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Primärspiegel (3) als geteilter Spiegel ausgeführt
ist, wobei der mittlere Bereich als Spiegel für das
optische Bild und ein ringförmiger Randbereich als
Spiegel für Eingangssignale ausgeführt ist, welcher
die Strahlen zu dem Laserempfänger (19) richtet, wäh
rend der mittlere Bereich die Strahlen zum Sekundär
spiegel (4) richtet, wobei der ringförmige Randbereich
als Ringspiegel (13) ausgeführt ist, der auf den Außen
umfang des mittleren Bereichs des Primärspiegels (3)
gesetzt ist.
7. Objektiv nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine
einteilige Ausführung des Körpers des Primärspiegels
(3, 13).
8. Objektiv nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Baugruppe (6) in Zuordnung zu
dem Lasersender (8) einen Laserkollimator (7) in zen
trischer Anordnung auch des zum Empfang vorgesehenen
Objektivs innerhalb der Korrektionsplatte (2) und
rückseitig den Sekundärspiegel (4) mit dem zentrischen
Laserempfänger (19) aufweist und ferner dem Bildgang
objektiv (5) ein Displayspiegel (25) zur Einblendung
von Signalwerten nachgeordnet ist, die von dem Laser
empfänger (19) in eine Elektronik (21) zur Signalver
arbeitung abgeleitet sind.
9. Objektiv nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektronik (21) mit einem Projektionsobjektiv mit
optischem System (24) für Display verbunden und opti
sche Systeme dem Displaybildspiegel (25) zugeordnet ist.
10. Objektiv nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektronik (21) mit einer Signalelektronik verbun
den ist, die einen Ausgangsanschluß (35) zu einer
elektronischen Auswerteinrichtung hat.
11. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Ausgangsöffnung, insbesondere
in Form eines zylindrischen Stutzens an einer hinteren
Stirnwand (28) des Gehäuses, Kupplungsmittel (30) zur
Anordnung eines Aufsatzgerätes, wie Okular, Bildver
stärker oder Kameras, angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883823021 DE3823021A1 (de) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | Lasermess- und -nachrichtenobjektiv |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883823021 DE3823021A1 (de) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | Lasermess- und -nachrichtenobjektiv |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3823021A1 true DE3823021A1 (de) | 1990-03-08 |
DE3823021C2 DE3823021C2 (de) | 1990-08-30 |
Family
ID=6358166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883823021 Granted DE3823021A1 (de) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | Lasermess- und -nachrichtenobjektiv |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3823021A1 (de) |
Cited By (1)
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CN110941075A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-31 | 中国科学院微电子研究所 | 反射式光学系统及其装调测试方法 |
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-
1988
- 1988-07-07 DE DE19883823021 patent/DE3823021A1/de active Granted
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