Photoelektrische Einrichtung, insbesondere für astronomische und geodätische Geräte Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine photoelektrische Einrichtung zur Lage bestimmung eines selbstleuchtenden oder an gestrahlten Objektes nach dem Prinzip der Photometrie im Gleichheitsverfahren, bei der in der Bildebene und der optischen Achse eines das Objekt abbildenden optischen Sy stems die Bildtrennungskante eines bildfeld- aufteilenden optischen Elementes liegt.
Bei diesen Einrichtungen werden bekanntlich die den beiden Bildhälften zugehörigen Licht ströme mittels zweier (oder einer gemeinsamen) lichtempfindlicher Elemente in elektrische .- Grössen umgewandelt und miteinander elek trisch verglichen. Solche Einrichtungen fin den z. B. bei astronomischen und geodätischen Geräte Verwendung zur 'objektiven Einstel- lung des Zielfernrohres auf einen Stern, leuch tende Zielmarke usw. Die Erfindung befasst sich lediglich mit der Ausbildung des im Ab bildungsstrahlengang vorhandenen bildfeld- aufteilenden, optischen Elementes.
Als der artiges Element war bei den bisher bekannt gewordenen Einrichtungen dieser Art ein 45 Prisma. mit verspiegelten Kathetenflächen be nutzt worden, wobei die der Hypotheriusen- fläche gegenüberliegende Prismenkante als Bildtrennungskante diente.
Derartige Teilungs prismen führen nun aber sehr oft beim Photo- metrieren der beiden Teillichtströme (Bild hälften) deshalb zu unerwünschten Störungen, weil es nur sehr schwer möglich ist, die Pris- menkante, das heisst die Linie, in der die bei den Spiegelflächen sich theoretisch schneiden sollen, so scharf und präzise herzustellen, dass keine Streulichter an Kanten-Aussplitterungen auftreten.
Gemäss der Erfindung wird daher vorge schlagen, als bildaufteilendes optisches Ele ment ein: solches zu verwenden, bei dem als Bildtrennungskante die Begrenzungslinie einer auf den optischen Glaskörper aufgebrachten reflektierenden Schicht dient. Eine solche Bildtrennungskante lässt sich z. B. entweder im Verfahren der Metallbedampfung oder des nachträglichen Anreissens sehr scharf und prä zise herstellen.
Diese Begrenzungslinie zwi schen aufgebrachter Reflexionsschicht und spiegelfreier Fläche wird dann also in die Bildebene gelegt, so dass das Licht einer Bild feldhälfte über die spiegelnde Fläche geht und das Licht der andern Bildfeldhälfte glatt den Glaskörper durchsetzt. Im einfachsten Falle kann letzterer eine schräg in den Strahlengang gesetzte Planplatte sein, die zur Hälfte verspiegelt ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Darstellung wiedergegeben. Alles Unwesentliche der photoelektrischen Ein richtung ist bei der Darstellung fortgelassen.
Mit 1 ist der Tubus eines Zielfernrohres eines Theodolits für die Triangulation erster Ordnung angedeutet, dessen Einstellung auf eine leuchtende Zielmarke photoelektrisch kontrolliert wird. In Nähe der Bildebene-9 des Fernrohrobjektivs 2 ist ein das Bildfeld in zwei Hälften aufteilendes, optisches Element angeordnet. Es besteht aus dem Rhombus prisma 3 und dem mit diesem verkitteten 45 - Prisma 4.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegt hierbei die Hypothenusenfläche 5 des 45 - Prismas der einen Seitenfläche 6 des Rhom- busprismas an. Die untere Hälfte der Seiten fläche 6 des R.hombusprismas trägt eine reflek tierende Schicht 7, die oben eine scharfe Be grenzung zur unbelegten Flächenhälfte auf weist.
Diese Begrenzungslinie 8 (senkrecht zur Papierebene zu denken) liegt genau in der Bildebene 9 und Bildfeldmitte. Der der rech ten Bildfeldhälfte zugehörige Lichtstrom 10 durchsetzt also direkt, das heisst unabgelenkt, den Teilungskörper, während der der linken Bildfeldhälfte zugehörige Lichtstrom 11 auf die reflektierende Fläche 10 fällt.
Die dieser Fläche gegenüberliegende Seitenfläche 12 des Rhombusprismas wirkt als totalreflektierende Fläche, so dass auch hier eine Ablenkung des Strahlenganges erfolgt, so dass schliesslich nach dem Austritt aus dem Teilungskörper die bei den Lichtströme nebeneinander verlaufen und in die Photozellenanordnung 13 gelangen, wo die Lichtströme miteinander verglichen werden und ihre Differenz elektrisch angezeigt wird, was - wie gesagt, da bekannt - nicht näher dargestellt ist.
Zum Ausgleich unerwünschter etwaiger Lichtstromdifferenzen, die durch das selektive Reflexionsvermögen der auf den Teilungs körper aufgebrachten reflektierenden Schicht bedingt sein können, kann man zum Ausgleich den durch den Teilungskörper glatt durch getretenen Lichtstrom der rechten Bildfeld hälfte ebenfalls noch über eine reflektierende Fläche führen, welche die gleiche Selektivität aufweist wie die auf den Teilungskörper auf- gebrachte reflektierende Schicht. für den Licht strom der linken Bildfeldhälfte.
Photoelectric device, in particular for astronomical and geodetic devices The present invention relates to a photoelectric device for determining the position of a self-luminous or radiated object according to the principle of photometry in the equality method, in which in the image plane and the optical axis of an optical Sy that depicts the object stems the image separation edge of an optical element dividing the image field lies.
In these devices, as is known, the light currents associated with the two halves of the image are converted into electrical quantities by means of two (or one common) light-sensitive elements and compared with one another electrically. Such facilities fin the z. B. in astronomical and geodetic devices use for 'objective setting of the telescopic sight to a star, luminous target mark, etc. The invention is only concerned with the formation of the image field-dividing optical element present in the imaging beam path.
The type of element in the devices of this type known so far was a 45 prism. with mirrored cathetus surfaces were used, whereby the prism edge opposite the hypothermic surface served as the image separating edge.
However, such splitting prisms very often lead to undesired interference when photometry of the two partial light fluxes (halves of the image) because it is very difficult to find the prism edge, i.e. the line in which the mirror surfaces theoretically fit cut should be so sharp and precise that no stray lights occur on chipped edges.
According to the invention it is therefore proposed to use as the image-dividing optical element: one in which the boundary line of a reflective layer applied to the optical glass body serves as the image separating edge. Such an image separation edge can be z. B. produce very sharp and precise either in the process of metal vapor deposition or subsequent scribing.
This boundary line between the applied reflective layer and the non-reflective surface is then placed in the image plane so that the light from one half of the image field passes over the reflective surface and the light from the other half of the image field smoothly penetrates the glass body. In the simplest case, the latter can be a plane plate placed at an angle in the beam path, half of which is mirrored.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the subject invention is shown in a schematic representation. Everything that is insignificant about the photoelectric device is omitted from the illustration.
1 indicates the tube of a telescopic sight of a theodolite for first-order triangulation, the setting of which is controlled photoelectrically to a luminous target mark. An optical element dividing the image field into two halves is arranged in the vicinity of the image plane -9 of the telescope objective 2. It consists of the rhombus prism 3 and the 45 prism 4 cemented to it.
As can be seen from the drawing, the hypotenuse surface 5 of the 45- prism is in contact with one side surface 6 of the rhombus prism. The lower half of the side surface 6 of the R.hombusprismas carries a reflective animal layer 7, which has a sharp Be limit to the unoccupied half of the surface.
This boundary line 8 (to be thought perpendicular to the plane of the paper) lies exactly in the image plane 9 and the center of the image field. The luminous flux 10 associated with the right half of the image field thus penetrates the dividing body directly, that is to say without being deflected, while the luminous flux 11 associated with the left half of the image field falls on the reflective surface 10.
The side surface 12 of the rhombic prism opposite this surface acts as a totally reflecting surface, so that here too the beam path is deflected, so that finally, after exiting the dividing body, the light fluxes run next to each other and enter the photocell arrangement 13, where the light fluxes are compared with each other and their difference is displayed electrically, which - as I said, because it is known - is not shown in more detail.
To compensate for any unwanted luminous flux differences that may be caused by the selective reflectivity of the reflective layer applied to the dividing body, to compensate for the luminous flux of the right half of the image field that has passed smoothly through the dividing body, one can also pass over a reflective surface that is the same Has selectivity like the reflective layer applied to the dividing body. for the luminous flux of the left half of the image field.