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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Abstandsmessung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Eine derartige Vorrichtung zur optischen Abstandsmessung ist aus
DE 10 2007 045 334 A1 bekannt. Die vorbekannte Vorrichtung verfügt über eine Strahlungsquelle und über eine Spiegeleinheit, mit der von der Strahlungsquelle abgegebene Ausgangsstrahlung in verschiedenen Richtungen in die Umgebung werfbar ist. Über eine Empfangsoptik ist aus der Umgebung rückgeworfene Objektstrahlung auf eine Detektionseinheit ausrichtbar. Die Spiegeleinheit weist mehrere zu einer synchronisierten Ausrichtbewegung ansteuerbare Spiegelelemente auf, wobei wenigstens ein Spiegelelement über eine für rückgeworfene Strahlung teildurchlässige Einkoppeloptik mit der Ausgangsstrahlung beaufschlagbar ist. Schließlich ist die Empfangsoptik mit einer Fokussiereinheit ausgestattet.
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Eine weitere Vorrichtung zur optischen Abstandsmessung ist aus der Internetseite http://www.signal.co.jp/vbc/mems/app_e/item01_1.html bekannt. Die vorbekannte Vorrichtung zur optischen Abstandsmessung verfügt über eine als Laser ausgebildete Strahlungsquelle und über eine Spiegeleinheit, die mit einem einzelnen, mikromechanisch hergestellten Spiegelelement ausgestattet ist. Mit dem Spiegelelement ist von der Strahlungsquelle abgegebene Ausgangsstrahlung in verschiedene Richtungen in die Umgebung werfbar und aus der Umgebung rückgeworfene Strahlung über eine Empfangsoptik auf eine Detektionseinheit ausrichtbar.
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Aus
DE 103 04 188 A1 und
DE 10 2004 033 928 A1 sind um eine Achse drehbare Spiegeleinheiten bekannt, um bei einer Abtastvorrichtung von einer Strahlungsquelle abgegebene Ausgangsstrahlung in eine Richtung umlaufend in die Umgebung zu werfen.
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Aus
US-A-5,912,608 ist eine mikromechanisch hergestellte Spiegeleinheit mit einem einzelnen, um zwei Achsen schwenkbaren Spiegelelement bekannt.
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Aus
DE 10 2006 011 733 A1 ist eine Hochdruckentladungslampe mit einer Kuppel bekannt, die eine von einem Kugelsegmentabschnitt abweichende Gestalt aufweist, um Rückreflexe auf empfindliche, die Lebensdauer bei Bestrahlung nachteilig beeinflussende Bereiche zu vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die sich bei einer fixierten fokalen Anordnung der optischen Komponenten durch einen großen Messbereich sowie eine hohe Messgenauigkeit auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Durch das Vorsehen der Strahlversatzeinheit ergibt sich bei einem verhältnismäßig großen effektiven Gesichtsfeldwinkel eine relativ kleine optische Apertur für die fokussierenden Komponenten der Empfangsoptik. Durch das für rückgeworfene Strahlung teildurchlässige Ausgestalten der Einkoppeloptik sind die von dem sowohl als von der Ausgangsstrahlung beaufschlagter Sendespiegel als auch als Empfangsspiegel für rückgeworfene Strahlung betriebenen Spiegelelement erfassten Strahlungsanteile an rückgeworfener Strahlung insbesondere im Nahbereich bei einer Defokussierung der von den übrigen Spiegelelementen erfassten rückgeworfenen Strahlung zu Messzwecken nutzbar.
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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung.
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Es zeigen:
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1 in einer anschaulichen perspektivischen Darstellung den optischen und elektronischen Gesamtaufbau eines ersten Ausführungsbeispieles,
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2 in einem Blockschaubild den elektronischen Aufbau des Ausführungsbeispieles gemäß 1,
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3 in einer schematischen Seitenansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Betrieb bei Aussenden von Ausgangsstrahlung mit einer rotationsellipsoidsegmentartig ausgebildeten Kuppel und einer rein absorbierend ausgestalteten Strahlungsfallenanordnung,
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4 in einer schematischen Seitenansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Betrieb bei Aussenden von Ausgangsstrahlung mit einer kugelsegmentartig ausgebildeten Kuppel und einer absorbierend sowie mit einem zweidimensional arbeitenden Überwachungsstrahlendetektor ausgestalteten Strahlungsfallenanordnung,
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5 in einer perspektivischen Ansicht den optischen Aufbau des Ausführungsbeispieles gemäß 1 im Detail,
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6 in einer ausschnittsweisen schematischen Ansicht den Aufbau der Spiegeleinheit bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1,
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7 in einer Seitenansicht die Ausführung der Strahlversatzeinheit gemäß 6 mit Rhomboidprismen und einem rein intensitätsmäßig arbeitenden Strahlungsteiler als Einkoppeloptik,
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8 in einer Seitenansicht eine Abwandlung der Ausführung gemäß 7 mit einem Polarisationsstrahlteiler als Einkoppeloptik,
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9 in einer Seitenansicht gemäß 7 die Ausgestaltung einer Strahlversatzeinheit mit einem Rhomboidprismenring,
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10 in einer Seitenansicht gemäß 9 eine Weiterbildung der Ausführung gemäß 9 mit einer zwischen der Strahlversatzeinheit und der Spiegeleinheit angeordneten Sammellinsenanordnung,
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11 in einer Seitenansicht gemäß 9 die Ausführung der Strahlversatzeinheit als Paraboloidflächenabschnitte aufweisender Paraboloidprismenkörper,
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12 in einer Seitenansicht gemäß 9 die Ausgestaltung einer Strahlversatzeinheit mit einer Anzahl von Lichtleitern, deren Ausgangsseiten jeweils separat voneinander beabstandet angeordnet sind,
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13 in einer Seitenansicht gemäß 9 die Ausgestaltung einer Strahlversatzeinheit mit einer Anzahl von Lichtleitern, deren Ausgangsseiten gebündelt zusammengeführt sind, und
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14 in einem Schaubild einen typischen Verlauf des Ausgangssignales der Detektionseinheit in Abhängigkeit des Abstandes von einem mit Ausgangsstrahlung beaufschlagten Bereich der Umgebung.
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1 zeigt in einer anschaulichen Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Ausführungsbeispiel gemäß 1 verfügt über eine Steuereinheit 1, mit der zum einen ein als Strahlungsquelle für Ausgangsstrahlung 2 dienender Strahlungskollimator 3 mit Sendestrahlung 4 eines Lasers der Steuereinheit 1 beaufschlagbar ist und an die zum anderen eine als mikromechanische Komponente mit mehreren mikromechanischen Spiegelelementen 5 ausgestattete Spiegeleinheit 6 sowie als Detektionseinheit eine Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 angeschlossen sind.
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In Ausbreitungsrichtung der von dem Strahlungskollimator 3 abgegebenen Ausgangsstrahlung 2 ist als Einkoppeloptik ein Strahlungsteiler 8 angeordnet, mit dem die von dem Strahlungskollimator 3 abgegebene Ausgangsstrahlung 2 auf ein Spiegelelement 5 der Spiegeleinheit 6 umlenkbar ist. Mit diesem somit als Sendespiegel wirkenden Spiegelelement 5 ist die Ausgangsstrahlung 2 auf ein sich in der Umgebung 9 befindliches Objekt 10 werfbar, wobei die Ausgangsstrahlung 2 dabei eine strahlungsdurchlässige, zweidimensional gekrümmte Kuppel 11 durchtritt. Die an einer der Spiegeleinheit 6 zugewandten Innenseite und einer der Umgebung 9 zugewandten Außenseite der Kuppel 11 rückreflektierte Strahlung 12 fällt auf eine Strahlungsfallenanordnung 13, die die rückreflektierte Strahlung 12 absorbiert.
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Von dem Objekt 10 in einem aufgrund der Ansteuerbarkeit des als Sendespiegel arbeitenden Spiegelelementes 5 auf einer Abtastbahn 14 liegenden momentanen Auftreffbereich 15 rückgeworfene Objektstrahlung 16 beaufschlagt nach Eintritt in die Kuppel 11 mit einem gewissen Anteil die Spiegelelemente 5 der Spiegeleinheit 6, die aufgrund einer durch die Steuereinheit 1 bewirkten synchronisierten Ausrichtung die erfasste Objektstrahlung 16 auf eine eine optische Achse aufweisende Empfangsoptik 17 lenkt.
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Die in einem Fixfokusaufbau in einem festen Abstand von der Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 angeordnete Empfangsoptik 17 weist zum einen eine Strahlversatzeinheit 18 auf, mit der die von den außerhalb der optischen Achse der Empfangsoptik 17 liegenden Spiegelelementen 5 erfassten Anteile an Objektstrahlung 16 in Richtung der optischen Achse versetzbar sind, und verfügt über eine fokussierende Fokussiereinheit 19, mit der die durch die Strahlversatzeinheit 18 durchgetretenen Anteile der Objektstrahlung 16 auf die Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 fokussierbar sind.
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2 zeigt in einem Blockschaubild den elektronischen Aufbau der Steuereinheit 1 des Ausführungsbeispieles gemäß 2. Die Steuereinheit 1 verfügt über einen Laser 20 zum Erzeugen von gepulster Sendestrahlung, die über einen Intensitätsverstärker 21 der Steuereinheit 1 unter Verstärken der Intensität der Pulse der Sendestrahlung dem Strahlungskollimator 3 als Strahlungsquelle zum Erzeugen von gepulster Ausgangsstrahlung einspeisbar ist. An den Laser 20 ist eine Auswerteeinheit 22 angeschlossen, der eine der gepulsten Sendestrahlung zugeordnete Abfolge von elektrischen Triggerpulsen einspeisbar ist.
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Aus Betriebssicherheitsgründen ist an den Intensitätsverstärker 21 eine Überwachungseinheit 23 angeschlossen, mit der bei Ausfall des als Sendespiegel betriebenen Spiegelelementes 5 der Spiegeleinheit 6 der Intensitätsverstärker 21 abschaltbar ist, so dass keine Ausgangsstrahlung 2 mit bei Dauerbestrahlung die Gesundheit beeinträchtigender Intensität in die Umgebung 9 gelangen kann.
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Die Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 ist an einen Empfangsverstärker 24 der Steuereinheit 1 angeschlossen, mit dem die Ausgangssignale der Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 verstärkbar und einem Pulsflankendetektor 25 einspeisbar ist. Mit dem Pulsflankendetektor 25 ist ein dem Detektionszeitpunkt eines Pulses der rückgeworfenen Objektstrahlung 16 zugeordneter Empfangspuls erzeugbar, der der Auswerteeinheit 22 einspeisbar ist. Aus der Zeitdifferenz zwischen dem von dem Laser 20 eingespeisten Triggerpuls und dem von dem Pulsflankendetektor 25 eingespeisten Empfangspuls ist die Laufzeit der Ausgangsstrahlung 2 zu dem Objekt 10 und die Laufzeit der Objektstrahlung 16 zu der Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 bestimmbar, woraus sich der Abstand zu dem Auftreffbereich 15 und einem Referenzpunkt der Vorrichtung ergibt.
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Durch von der Spiegeleinheit 6 der Auswerteeinheit 22 eingespeiste Ausrichtungssignale lässt sich mittels der Auswerteeinheit 22 die Raumrichtung der Auftreffbereiche 15 in Bezug auf die Vorrichtung bestimmen und damit zusammen mit dem Abstand jedes Auftreffbereiches 15 zu der Vorrichtung ein dreidimensionales Bild der Umgebung 9 und insbesondere eines sich in der Umgebung 9 befindlichen Objektes 10 gewinnen.
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3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Bereich der Kuppel 11. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Kuppel 11 als Segment eines Rotationsellipsoids ausgebildet. Dabei ist das als Sendespiegel agierende Spiegelelement 5 in dem einen Brennpunkt des die Kuppel 11 als Segment aufweisenden Rotationsellipsoids angeordnet, während die Strahlungsfallenanordnung 13 in dessen anderen Brennpunkt liegt. Dadurch ist sichergestellt, dass die von der Innenseite und von der Außenseite der Kuppel 11 rückreflektierte Strahlung 12, die gegenüber den Intensitäten der rückgeworfenen Objektstrahlung 16 verhältnismäßig hoch ist, zuverlässig durch die Strahlungsfallenanordnung 13 absorbiert wird, so dass die Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 von auf die Ausgangsstrahlung 2 zurückführender vagabundierender Hintergrundreflexstrahlung unbeeinträchtigt ist.
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4 zeigt eine Weiterbildung der Anordnung gemäß 3, wobei bei dieser Weiterbildung die Kuppel 11 als Segment einer Kugel ausgebildet ist. Die Spiegeleinheit 6 ist in einem Abstand von dem Mittelpunkt 26 der die Kuppel 11 als Segment aufweisenden Kugel angeordnet. Aufgrund der zweidimensionalen kugeligen Krümmung der Kuppel 11 wird die an der Innenseite und an der Außenseite der Kuppel 11 rückreflektierte Strahlung 12 auf die der Spiegeleinheit 6 abgewandten Seite des Mittelpunktes 26 gelenkt und lässt sich dort mit der Strahlungsfallenanordnung 13 absorbieren. Die Strahlungsfallenanordnung 13 weist einen Überwachungsstrahlendetektor auf, mit dem ortsaufgelöst ein Bewegungsprofil der rückreflektierten Strahlung 12 detektierbar und der Steuereinheit 1 einspeisbar ist. Dadurch lassen sich in direkter Art und Weise Steuer- und Auswertesignale zum direkten Erfassen der Ausrichtung der Ausgangsstrahlung 2 sowie als weiteres Betriebssicherheitssignal die Bewegung des als Sendespiegel fungierenden Spiegelelementes 5 der Spiegeleinheit 6 gewinnen.
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5 zeigt in einer perspektivischen schematischen Ansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Bereich der Spiegeleinheit 6 und der Empfangsoptik 17. Aus 5 lässt sich entnehmen, dass der Strahlungsteiler 8 für die bei diesem Ausführungsbeispiel nicht linear polarisierte Ausgangsstrahlung 2 und die aufgrund der Streuvorgänge unpolarisierte rückgeworfene Objektstrahlung 16 teildurchlässig ist, wobei der durch den Strahlungsteiler 8 durchgetretene Anteil der Ausgangsstrahlung 2 von einem Strahlungsabsorber 27 absorbiert wird. Zweckmäßigerweise ist das rein intensitätsmäßig wirkende Teilungsverhältnis des Strahlungsteilers 8 so eingerichtet, dass mehr als die Hälfte der verhältnismäßig intensiven Ausgangsstrahlung 2 reflektiert wird, so dass im Gegenzug lediglich der kleinere Teil der verhältnismäßig schwachen rückreflektierten Objektstrahlung 16 von dem als Sendespiegel verwendeten Spiegelelement 5 den Strahlungsteiler 8 in die Empfangsoptik 17 fallend durchtritt. Durch Verringerung der Reflektivität bis auf 50% lässt sich die Empfangsintensität im Nahfeld bei Minderung der Empfangsintensität im Fernfeld erhöhen.
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Weiterhin gibt die Darstellung gemäß 5 zu erkennen, dass die Strahlversatzeinheit 18 eine Anzahl von Rhomboidprismen 28 aufweist, deren Schrägseiten von der von den Spiegelelementen 5 rückgeworfenen Objektstrahlung 16 beaufschlagt sind. Mit den Rhomboidprismen 28 sind diese Anteile der rückgeworfenen Objektstrahlung 16 in Richtung der optischen Achse der Empfangsoptik 17, entlang der die Ausgangsstrahlung 2 durch den Strahlteiler 8 auf das als Sendespiegel verwendete Spiegelelement 5 verläuft, parallel versetzt werden und durch in eine Strahlungsblende 29 der Strahlversatzeinheit 18 eingebrachte Strahlungsdurchlassöffnungen 30 durchtreten. Dadurch wird die Intensität der rückgeworfenen Objektstrahlung 16, die aus weit auseinander liegenden Einzelaperturen stammt, räumlich um die optische Achse der Empfangsoptik 17 konzentriert.
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Zwischen der Nulzstrahlungsdetektionseinheit 7 und der Strahlversatzeinheit 18 ist die Fokussiereinheit 19 angeordnet, die eine gegenüber den optisch relevanten Dimensionen der Spiegeleinheit 6 geringere Apertur aufweist und die von der Strahlversatzeinheit 18 transmittierte rückgeworfene Objektstrahlung 16 mit einer verhältnismäßig kurzen Brennweite auf die Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 fokussiert. Dadurch lässt sich die fotosensitive Fläche der Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 verhältnismäßig klein ausgestalten, was der Empfindlichkeit der Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 beispielsweise aufgrund relativ geringem Rauschen, geringer Kapazität und verhältnismäßig hoher Bandbreite zuträglich ist.
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6 zeigt in einer anschaulichen Ansicht einen Ausschnitt aus der Spiegeleinheit 6 mit einer Anzahl von Spiegelelementen 5. Aus 6 lässt sich entnehmen, dass jedes Spiegelelement 5 eine Spiegelfläche 31 aufweist, die über eine Innenachse 32 mit einem Innenrahmen 33 verbunden und gegenüber dem Innenrahmen 33 schwenkbar ist. Der Innenrahmen 33 wiederum ist über eine rechtwinklig zu der Innenachse 32 ausgerichtete Außenachse 34 mit einem feststehenden Außenrahmen 35 verbunden und gegenüber diesem schwenkbar. Damit ist die Spiegelfläche 31 kardanisch gegenüber dem Außenrahmen 35 beweglich, wobei die Bewegungen aller Spiegelflächen 31 synchronisiert mit jeweils gleicher Ausrichtung erfolgen.
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7 zeigt in einer Seitenansicht die Anordnung gemäß 5. Aus 7 ist deutlich erkennbar, dass die Rhomboidprismen 28 einen erheblichen Strahlversatz in Richtung der hier mittig eingezeichneten optischen Achse der Empfangsoptik 17 bewirken. Des Weiteren Lässt sich 7 entnehmen, dass auf der optischen Achse der Empfangsoptik 17 zwischen dem Strahlungsteiler 8 und der Fokussiereinheit 19 ein Wegausgleichselement 36 angeordnet ist, das den optischen Weg der auf der optischen Achse laufenden Anteile der rückgeworfenen Objektstrahlung 16 an die durch die Rhomboidprismen 28 bewirkte optische Wegverlängerung anpasst, um ein gleichzeitiges Einfallen sämtlicher Anteile der rückgeworfenen Objektstrahlung 16 auf die Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 zu bewirken. Weiterhin lässt die Darstellung gemäß 7 ebenfalls erkennen, dass die Fokussiereinheit 19 eine sehr kleine Brennweite aufweist, obwohl der Durchmesser der Empfangsoptik 17 sehr groß ist.
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8 zeigt in einer Seitenansicht eine Abwandlung der Anordnung gemäß 7, die sich dadurch auszeichnet, dass als Einkoppeloptik ein Polarisationsstrahlteiler 37 vorhanden ist, mit dem in der Darstellung gemäß 8 durch ausgefüllte Punkte als in einer Richtung linear polarisiert dargestellte Ausgangsstrahlung 2 vollständig reflektierbar ist, während die durch Sterne als unpolarisiert dargestellte rückgeworfene Objektstrahlung 16 mit ihrer rechtwinklig zur Polarisationsrichtung der Ausgangsstrahlung 2 ausgerichteten Polarisationskomponente, die durch gerade Striche angedeutet ist, den Polarisationsstrahlteiler 37 durchtritt. Dadurch ist auch die durch den als Sendespiegel genutzten Spiegelelement 5 rückgeworfene Objektstrahlung 16 wenigstens teilweise nutzbar.
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9 zeigt in einer Seitenansicht gemäß 7 eine Abwandlung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 die Rhomboidprismen 28 als umlaufende Rhomboidprismen in einem Prismenringkörper 38 integriert sind. Dadurch ist die Justage der Strahlversatzeinheit 18 wesentlich erleichtert.
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10 zeigt in einer Seitenansicht gemäß 9 eine Weiterbildung der Abwandlung gemäß 9, bei der auf der der Fokussiereinheit 19 abgewandten Seite der Strahlversatzeinheit 18 eine Sammellinsenanordnung 39 vorhanden ist, die eine mit ihrer gekrümmten Vorderseite der Spiegeleinheit 6 zugewandte erste Ringhalbzylinderlinse 40 und eine mit ihrer gekrümmten Rückseite der Strahlversatzeinheit 18 zugewandte zweite Ringhalbzylinderlinse 41 aufweist. Die Ringhalbzylinderlinsen 40, 41 sind so angeordnet, dass ihre zwischen ihnen liegenden Brennpunktlinien zusammenfallen, so dass Strahlungsanteile von verhältnismäßig dicht benachbart angeordneten Spiegelelementen 5 effizient der Fokussiereinheit 19 einspeisbar sind.
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11 zeigt in einer Seitenansicht gemäß 7 eine weitere Abwandlung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer als Paraboloidprismenringkörper 42 ausgebildeten Strahlversatzeinheit 18.
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Bei dem Paraboloidprismenringkörper 42 sind außenseitig ein äußerer Paraboloidflächenabschnitt 43 und auf der in Richtung der optischen Achse der Empfangsoptik 17 weisenden Seite ein innerer Paraboloidflächenabschnitt 44 ausgebildet, die aufeinander angepasste Brennpunkte aufweisen, so dass von den Spiegelelementen 5 einfallende Strahlung mit einem verhältnismäßig großem Querschnitt in Richtung der optischen Achse der Empfangsoptik 17 parallel versetzt und im Querschnitt konzentriert ist. Dadurch wird entsprechend der Weiterbildung gemäß 10 der Nutzanteil an der rückgeworfenen Objektstrahlung 16 verhältnismäßig hoch.
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12 zeigt in einer Seitenansicht gemäß 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Strahlversatzeinheit 18 durch eine Anzahl von Lichtleitern 45 gebildet ist, deren Einkoppellinsen 46 von den Spiegelelementen 5 stammender Objektstrahlung 16 beaufschlagt sind und deren Auskoppellinsen 47 der Fokussiereinheit 19 zugewandt und gegenüber den Einkoppellinsen 46 in Richtung der optischen Achse der Empfangsoptik 17 versetzt angeordnet sind, um mit paralleler Ausrichtung der Auskoppellinsen 47 auf die Fokussiereinheit 19 deren effektive Apertur zu erhöhen. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch einen verhältnismäßig günstigen Herstellungspreis sowie eine leichte Anpassbarkeit an verschiedene Ausgestaltungen der weiteren Komponenten der Empfangsoptik 17 aus.
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13 zeigt in einer Seitenansicht entsprechend 12 eine Abwandlung einer mit Lichtleitern 45 aufgebauten Strahlversatzeinheit 18, bei der sämtliche von den Spiegelelementen 5 reflektierte Objektstrahlung 16 von Einkoppellinsen 46 aufgenommen und nunmehr unter Bündelung der der Fokussiereinheit 19 zugewandten Faserenden bei entsprechend dünner Ummantelung vereinigt sind. Die Fokussiereinheit 19 bildet durch direkte Ankopplung der den Einkoppellinsen 46 abgewandten Enden der Lichtleiter 45 deren Auskoppeloptik und fokussiert die rückgeworfene Objektstrahlung 16 auf die Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7.
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14 zeigt für eine typische erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Schaubild die Abhängigkeit des Ausgangssignales 48 der Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7, hier in logarithmischer Skalierung auf der Ordinaten abgetragen, in Abhängigkeit des Abstandes eines Objektes 10 von einem Referenzpunkt der Vorrichtung, hier auf der Abszissen 50 in Millimeter abgetragen. Aus 14 ist ersichtlich, dass beginnend mit einem Minimalabstand von etwa 20 Zentimeter, was in etwa der Bauhöhe der Kuppel 11 entspricht, bis zu 7 Meter ein lediglich um zwei Größenordnungen unterschiedliches Intensitätssignal vorhanden ist. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, dass bei den voranstehend erläuterten Ausführungsbeispielen mit festem Fokus bei Eintritt eines Objektes 10 in einen Nahbereich ein Übersteuern der Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 aufgrund zunehmender Defokussierung der entfernt von der optischen Achse der Empfangsoptik 17 liegenden Spiegelelemente 5 schließlich nur noch auf den als Sendespiegel betriebenen Spiegelelement 5 treffende rückgeworfene Objektstrahlung 16 erfasst und durch die Einkoppeloptik in Gestalt eines rein intensitätsmäßig wirkenden Strahlungsteilers 8 oder eines Polarisationsstrahlteilers 37 mit zum Vermeiden eines Übersteuerns oder gar Zerstörens der Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 dann trotz der relativ niedrigen Transmittivität aufgrund des relativ kurzen Abstandes mit noch ausreichender Intensität auf die Nutzstrahlungsdetektionseinheit 7 fällt.