SE528004C2 - Anordning för optisk fjärravlyssning samt system innefattande sådan anordning - Google Patents

Description

25 30 35 528 004 2 Fig. 6 visar retroreflektor i form av kattöga.

Fig. 7 visar retroreflektor i form av kattöga.

Figurema 1-2 och 6-7 visar anordning (1) för optisk fjärravlyssning enligt olika utföringsexempel. Anordningen (1) innefattar en retroreflektor (3,4) samt ett akustiskt membran (2). En retroreflektor är en anordning som reflekterar infallande ljus tillbaka mot det infallande ljusets källa. Det akustiska membranet (2) är ljusmodulerande och modulerar reflektlonen av en infallande ljusstrále (6) i förhållande till det tryckfält (5) som membranet (2) utsätts för. l figur 1-2 visas anordningen (1) med en retroreflektor innefattande en hörnkub (3) med tre sidor (31,32,33; 31 '32'33'). l figur 1 är membranet (2) anordnat pá en av sidorna (31) och utgör en del av denna sida (31). I figur 2 täcker membranet (2) hela sidan (31 '), sidan (31') består av sagda membran (2).

Uppflnningen kan även användas med andra typer av retroreflektor. Till exempel kan ett s.k. "kattöga" användas som retroreflektor. l ett kattöga används en lins i kombination med ett buktigt bakplan. likt ett öga, för att återspegla ljus som faller in mot linsytan. Med flera optiska element (linser ochleller speglar) kan retroreflexer erhàllas även med plana bakplan. l figur 6-7 visas anordningen (1) med retroreflektor i form av kattöga (4). l figur 6 innefattar den bakre buktiga ytan ett membran (2), alternativt kan den bakre buktiga ytan utgöras av ett membran.

Utrymmet innanför membranet (2) utgörs lämpligen av en gas för att membranet (2) skall kunna svänga fritt vid påverkan från ett tryckfält (5). l figur 7 är ett membran (2) anordnat som en vinklad reflektor framför kattögat (4).

I figur 3 visas ett system (10) enligt uppfinningen. Systemet (10) för optisk fjärravlyssning innefattande en ljuskälla (11), en sensor (12), en enhet (13) för signalbehandling av en fràn sensor (12) mottagen signal (7), samt en anordning (1), mikrofon, enligt ovan. Anordningen (1 ) kan användas ensam eller för mer komplexa mätningar kan tvà eller flera mikrofoner anordnas tillsammans. I figuren är systemet exemplifierat med en retroreflektor i form av en hörnkub (3). Det går även att använda andra typer av hörnkuber, som t.ex. visas i figur 2, eller andra typer av retroreflektorer som t.ex. kattöga, enligt figur 6-7. 10 15 20 25 30 35 528 D04 3 När flera anordningar/mikrofoner samordnas i geometriska konfgurationer, placeras i anslutning till varandra, sà kan ljudets utbreclningsriktning analyseras. Figur 4 visar ett exempel pä hur flera anordningar (1) kan anordnas efter varandra längs en linje.

Flera anordningar (1) kan även samordnas för att öka det synfält i vilket de gemensamt áterreflekterar ljus. Figur 5 visar ett exempel där åtta hörnreflektorer (3) anordnats i en kub för att àterreflektera ljus i ett utökat synfält.

Att använda flera anordningari ett system ger bl.a. möjlighet att bestämma riktning till ljudkällan och eventuell förflyttning av ljudkällan. Avläsningen kan ske genom att belysa alla anordningama med samma ljuskälla eller så kan flera ljuskällor användas. Signalema fràn de olika anordningama kan sedan särskiljas genom t ex optisk multiplexeringsteknik.

Anordningen innebär att ett ljusmodulerande akustiskt membran kombineras med en retroreflekterande anordning, retroreflektor, så att det ljus som återspeglas frän anordningen bär med sig en modulering motsvarande tryckfältet i anslutning till mikrofonmembranet. Membranet ger en god koppling mellan tryckfältet och ljuset.

Retroreflektion ingár för att rimligt mycket optisk effekt skall återspeglas mot en optisk sensor i anslutning till en belysande ljuskälla. Det finns ett antal olika utföringsformer av retroreflektorer och hur membranet kan anordnas.

Ett relativt enkelt membran vibrerar med ljud-/tryckfältet i dess omgivning. lntensitets- och fasmodulering i det àterspeglande optiska fältet uppstår genom att den speglande ytans form och läge ändras. Formen svänger från konvex till konkav kring ett plant jämviktsläge vilket fokuserar och defokuserar ljuset. intensiteten på en detektor med begränsad apertur, vid ljuskälla, kan därmed komma att moduleras. Ändringen i spegelytans läge kan också mätas: lnterferometriskt, teknik som gör det möjligt att mäta ett optiskt fälts relativa fas. Spegelytans, dvs. det akustiska membranets, utslag kommer då att kunna mätas med högre upplösning varmed svagare ljus kan detekteras. En retroreflektor i form av en hörnkub återreflekterar ljus som infaller mot den inom ett begränsat synfält. Det återreflekterande ljuset speglas alltid i tre ytor. Ett sätt att åstadkomma en anordning/mikrofon är att ersätta en sida eller en del av en sida i hörnkuben med ett akustiskt membran med en speglande yta. 10 15 20 25 30 528 004 4 Anordningen har ett flertal fördelar. Den är billig att tillverka, tillförlitlig och robust, upptar liten plats i lager och vid användning och är enkel att använda. En stor fördel är att anordningen är passiv, dvs. svàrupptäckt, dessutom krävs ingen kraftförsörjning av anordningen.

Anordningen, mikrofonen, för optisk fjärravlyssning innefattande en retroreflektor (3,4) samt ett akustiskt membran (2). Det akustiska membranet (2) är lämpligen ljusmodulerande och modulerar reflektionen av en infallande ljusstråle (6) i förhållande till det tryckfält (5) som membranet (2) utsätts för. Retroreflektorn (3,4) kan innefattar en hömkub (3) innefattande tre sidor (31,32,33; 31 ',32',33') med membranet (2) är anordnat på en av sidorna. Membranet (2) kan vara en del av en sida (31) eller en sida (31 ') kan består av ett membran (2). l en annan utföringsform kan retroreflektorn (3,4) innefattar ett kattöga (4). Membranet (2) kan då anordnat längs kattögats bakre buktiga yta eller som en vinklande reflektor framför kattögat (4)- Systemet för fiärravlyssning (10) innefattande en ljuskälla (11), en sensor (12), en enhet (13) för signalbehandling av en fràn sensor (12) mottagen signal (14) samt en anordning (1) enligt ovan. System kan innefatta två eller fler anordningar (1) anordnade efter varandra längs en linje.

Här följer ett antal exempel på tillämpningar då uppfinningen är användbar.

Talöverföring mellan personeri situationer där röjningsrisken måste vara làg eller där andra kommunikationssätt inte kan användas (t ex för polisen eller jägarförband). Vid räddningsoperationer där uppfinningen kan ingå som en komponent i livråddningsutrustning för lokalisering och kommunikation med den nödställde. Avlyssning genom fönster och vindrutor genom att mikrofonanordningen placeras i utrymmet i siktlinje för belysning. Lokalisering av fordonsljud, vapenavfyming mm via pejling, där fler mikrofonanordningar utplaceras och samverkar, en optisk sändar-/mottagarenhet används för att registrera signalerna från mikrofonenheterna. Uppfinningen kan även ersätta radiokommunikation i lokala marksensornätverk eller för uppmätning och övervakning av vibrationer för civila ändamål inom t ex bygg och verkstadsindustrin.

Claims (10)

10 15 20 25 30 528 004 PATENTKRAV

1. Anordning (1) för optisk fiärravlyssning, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen (1) innefattar en retroreflektor (3,4) samt ett ljusmodulerande akustiskt membran (2) som modulerar reflektionen av en infallande ljusstråle (6) iförhàllande till det tryckfält (5), från en ljudkâlla, som membranet (2) utsätts för.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att retroreflektom innefattar en hömkub (3) innefattande tre sidor (31,32,33; 31 ',32',33') att membranet

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v (2) är anordnat pà en av sidoma. att membranet

4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d a v (2) är en del av en sida (31). att en sida (31 ')

5. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d a v består av ett membran (2).

6. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att retroreflektorn innefattar ett kattöga (4). a v att membranet

7. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d (2) är anordnat längs kattögats (4) bakre buktiga yta. att membranet

8. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d a v (2) är anordnat som en vinklad reflektor framför kattögat (4).

9. System för tjärravlyssning (10) innefattande en ljuskälla (11), en sensor (12) samt en enhet (13) för signalbehandling av en från sensorn (12) mottagen signal (14). något av patentkraven 1-8. k ä n n e t e c k n at a v att systemet innefattar en anordning (1) enligt 528 004 b

10. System enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n at a v att tvà eller fler anordningar (1) enligt något av patentkraven 1-8 anordnas efter varandra längs en linje.