DE576912C - Optische Anordnung zum Schutz von Raeumen, Maschinen usw. mittels eines Licht- oder anderen Strahles - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Räume, Maschinen, Wertgegenstände usw. vor unbefugtem Zugriff dadurch zu schützen, daß man sie mittels eines Lichtstrahles absperrt, der von einer lichtempfindlichen Zelle aufgefangen wird und bei seiner Unterbrechung Gefahrensignale o. dgl. auslöst. Zur Erhöhung dieses Schutzes wird der Lichtstrahl durch Planspiegel mehrfach so gebrochen, daß. er beispielsweise an allen

to Wänden eines Innenraumes entlang oder um eine Maschine rundherum geführt wird. Auf diese Weise entstehen oft Strahlenwege von vielen Metern Länge, so daß erhebliche Lichtverluste durch Streuung unausbleiblich sind; diese Verluste müssen durch erhöhte Verstärkung der Zellenströme wettgemacht werden, was erhöhte Einführungs- und Betriebskosten verursacht.

Zwar wird die von der Quelle ausgehende Licht- oder andere Strahlung mittels einer Sammellinse oder eines Spiegels bereits zu einem näherungsweise parallelen Bündel gesammelt. Infolge der endlichen Ausdehnung der Quelle besitzt aber ein solches Bündel erne erhebliche Streuung. Dient beispielsweise als Strahlungsquelle eine Glühlampe, deren Wendel eine Ausdehnung von 5 mm hat und als Sammelsystem ein solches von 10 cm Brenn weite, so beträgt der Durch-.

messer des Strahlenbündels in 10 m Abstand bereits rund V₂ m, und wollte man die gesamte Strahlung auf der Zelle vereinigen, so braucht man _ Sammelspiegel von diesem Durchmesser. Bei 50 m Lichtwegstrecke, wie sie in größeren Innenräumen. erreicht und sogar übertroffen wird, besitzt der Strahl bereits mehrere Meter Streuung und läßt sich praktisch nicht mehr sammeln. . ·

Erfindungsgemäß wird daher- vorgeschlagen, den Strahl nicht durch Planspiegel umzulenken, sondern dazu Hohlspiegel zu' benutzen, deren Brennweite etwa so abgestimmt ist, daß jeweils „ein Spiegel die beiden be- ..=: nachbarten ineinander abbildet. Ist zwischen zwei Spiegeln eine lange, den Durchschnitt übersteigende geradlinige Strecke eingeschaltet, so kann eine solche Abbildung durch eine zwischengeschaltete Linse erfolgen. Ebenso kann ein Planspiegel eingeschaltet werden, wenn eine Knickung des Strahles zwischen relativ kurzen geraden Strecken erforderlich ist.

Durch diese wiederholte Abbildung ist es möglich, das Strahlenbündel stets innerhalb eines solchen Durchmessers zu lassen, daß entweder gar keine oder nur sehr geringe Verluste auftreten.

In der Abbildung bedeutet α die Strahlenquelle, b ein Sammelsystem, beispielsweise einen Hohlspiegel, c ein Filter, das die unerwünschten Wellenlängen 'aus dem Strahl beseitigt. Bei d sei zur Ablenkung des Strahlenganges an Stelle des Planspiegels ein Hohlspiegel aufgestellt. Der Abstand zwischen a

Claims (3)

1. und b ist so gewählt, daß ein Bild der Quelle auf dem Spiegelt entsteht. Ist, wie oben angenommen, der Durchmesser der Strahlenquelle α beispielsweise 5 mm, die Brennweite des Spiegels b 10 cm und sein Durchmesser 20 cm, ferner beispielsweise der Abstand zwischen b und d etwa 4 m, so wird auf d ein ebenfalls etwa 20 cm großes Lichtquellenbild entstehen. Mit e sei der nächste in den Strahto lengang eingeschaltete Spiegel bezeichnet. Der Weg d bis e betrage beispielsweise ebenfalls rund 4 m. Dann erhält der Spiegelt eine derartige Krümmung, daß er den Spiegelt im Spiegeln abzubilden vermag. Diese Abbildung findet in etwa natürlicher Größe statt, so daß der Spiegele nur ebenso groß wie der Spiegel b zu sein braucht; wäre d ein Planspiegel, so müßte e entweder doppelt so groß sein, oder aber dreiviertel der Strahlenmenge ginge verloren. Ebenso bildet der Spiegel e den Spiegel d beispielsweise in der Linse/ ab, welche ihrerseits wieder eine Abbildung zwischen den Spiegeln^ und g vermittelt; schließlich bildet in dem gewählten Beispiel der Spiegel g die Linse f in dem relativ kurzbrennweitigen Spiegel h ab, welcher sämtliche Strahlen auf der Zelle; vereinigt.

   Wollte man die Hohlspiegel als Kugel-30-spiegel herstellen^-SQ würde, sehr -starker Astigmatismus auftreten, weil die Strahlen im allgemeinen unter sehr großen Neigungswinkeln zur optischen Achse des Spiegels ein- und ausfallen. Dieser Astigmatismus führt aber wieder zu Streuverlusten; deshalb wird weiter vorgeschlagen, in dieser Anordnung den Astigmatismus in an sich bekannter Weise dadurch zu beheben, daß die Spiegel in verschiedenen Richtungen verschieden starke Krümmungen aufweisen, und zwar wird derjenige Meridian, der in der Strahlenebene verläuft, im wesentlichen flacher sein als der senkrecht dazu stehende.

   Werden die Spiegel aus Glas geblasen, so kann man dieser Forderung durch eine geeignete Blasform nachkommen. Metallspiegel können ebenfalls leicht in die erforderliche torische Form gebracht, beispielsweise gedrückt werden. Um eine präzise Abbildung unter geringsten Verlusten zu erreichen, ist es aber empfehlenswerter, die Spiegel aus Glas zu schleifen und rückseitig zu versilbern, wobei zwecks bequemerer Herstellung die Wirkung der torischen Spiegelfläche zweckmäßig in die einer Kugel- und einer Zylinderfläche so aufgeteilt wird, daß beispielsweise die brechende Vorderfläche des ■ Glasspiegels zylindrisch und die reflektierende, versilberte Rückfläche des Spiegels kugelig geschliffen ist, oder umgekehrt.

   1¹A T Ii N-L-ANS

   i. Optische Anordnung zum Schutz von Räumen, Maschinen usw. mittels eines Licht- oder anderen Strahles, der von einer Zelle aufgefangen wird und dessen Unterbrechung oder Freigabe ein Signal auslöst o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung von Verlusten reell abbildende optische Elemente (Linsen und Hohlspiegel usw.) so in den Strahlengang eingeschaltet sind, daß jedes Element das im Strahlengang vorhergehende abbildende" " Element in dem nächsten abbildet.
2. 2. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß die diese Abbildung bewirkenden Hohlspiegel gleichzeitig 'eine beabsichtigte Richtungsänderung des Strahles bewirken.
3. 3. Schutzanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß· die Hohlspiegel in an sidh bekannter Weise torische Flächen oder entsprechend wirkende Kombinationen von Kugel- oder ZylinderfLächen 8g aufweisen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen