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Österreichische
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ARCHIBALDBARRINGLASGOWUNDWILLIAMSTROUD iN LEEDS.
Entfernungsmesser.
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ordnung der optischen Einrichtungen, durch weiche Ungenauigkeiten infoige Durchbiegens des die optischen Teile enthaltenden oder umgebenden Rohres bezw. Rahmens oder infolge von Bewegungen relativ zu dem Rahmen oder Rohre vermieden werden. Die Erfindung besteht weiterhin in der besonderen Ausbildung einzelner Teile, sowie einer besseren Lagerung des ganzen Instrumentes.
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jedem Ende gelagert ist.
Die Objektive sind nach vorliegender Erfindung untereinander verbunden, so dass sie sich bei einer Durchbiegung des sie umgebenden Rahmens oder Rohres gleichmässig oder beinahe gleichmässig relativ zu den anderen Teilen des In-
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Winkel hervorruft, unter weichem die Strahlen mittels dieser Reflektoren abgelenkt werden, oder aber eine gleiche Änderung in dem Winkel für beide Strahlen bewirkt, welche die partiellen Bilder bilden. Im nachstehenden werden einige Ausführungsformen angegeben. durch welche die eine oder andere Wirkung erreicht wird.
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einander folgende Reflexionen im rechten Winkel ablenken.
Ein derartiger, zusammengesetzter Reflektor ist im Grundriss und Seitenansicht in Fig. 1 und l'gezeigt, in denen A und B rechtwinkelige Prismen darstellen. Die Bahn oder der Verlauf eines Lichtstrahles durch diesen zusammengesetzten Reflektor ist in den Figuren durch punktierte Linien angegeben. Es ist ersichtlich, dass der Lichtstrahl nach
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steht. Der zusammengesetzte Reflektor kann aus zwei oder mehreren Prismen bestehen, welche zusammengekittet werden oder welche mit demselben Prismenhalter verbunden werden, so dass die verschiedenen Pri-smen sich nicht relativ zueinander bewegen können.
Diese Zusammensetzung entspricht einer Zusammensetzung von zwei Spiegeln, wie sie bei Feldmessinstrumenten gebraucht wird, oder einem in Fig. 9 und 9'gezeigten fünfkantigen
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tationden und ausfallenden Strahlen stehende Achse keine Änderung, in dem Winkel ! zwischen Eisen Strahlen hervorruft. Das System oder die Znsatnmensetzung hat dabei den Vte lass die Ressexionen vollkommen innere Ressexionen von Flächen ohne Silberuberzug sind. r Für gewisse Zwecke kann ein rechtwinkeliges Reflexionsprisma verwendet werden, um die Richtung der Strahlen um einen Winkel von 1800 zu drehen bezw. umzukehren.
Die Strahlen treten hierbei an der einen Hälfte der Hypotenusennache ein und treten an der anderen Hälfte wieder aus, nachdom sie an beiden Kathetenflächen unter einem rechten Winkel abgelenkt sind, wie in Fig. 2 und 2'im Grundriss und Seitenansicht gezeigt ist.
Ein derartiges Prisma wird im nachstehenden doppeltes, rechtwinkeliges Reflexionsprisma" genannt werden.
Eine Ausführungsform des neuen Entfernungsmessers ist schematisch im Grundriss und Seitenansicht in Fig. 3 bezw. 3'gezeigt. Das Instrument besteht aus einem Rohr oder Rahmenstück (auf der Zeichnung nicht veranschaulicht), welches an dem einen Ende, beispielsweise dem rechten Ende, einen zusammengesetzten Reflektor A der oben beschriebenen Art trägt, welcher den an jenem Ende des Instrumentes eintretenden Lichtstrahl aufnimmt und ihn nach links ablenkt. Nach seinem Austritt aus dem Reflektor geht der Lichtstrahl durch ein Objektiv B, mit einer Brennweite. welche der halben Länge des Instrumentes ungefähr gleich ist. Ungefähr in der Mitte der Länge des Rahmens ist ein rechtwinkeliges Prisma C angeordnet, welches als Okularprisma bezeichnet wird und welches den Lichtstrahl durch ein Okular E zu dem Auge des Beobachters reflektiert.
An dem linken Ende des Rahmens ist ebenfalls ein zusammengesetzter Reflektor D der oben beschriebenen Art vorgesehen, welcher den eintretenden Lichtstrahl im rechten Winkel nach links ablenkt und ihn durch die ganze Länge des Instrumentes hindurch nach rechts zu einem doppelt reflektierenden, rechtwinkligen Prisma F gelangen lässt, welches mit seiner Reflexionsebene wagerecht gestellt ist. Nach Verlassen des zuletzt genannten Prismas F geht der Lichtstrahl durch ein zweites Objektiv G hindurch, welches eine Brennweite von ungefähr der halben Länge des Instrumentes besitzt. Der Strahl wird dann durch ein rechtwinkeliges Prisma H, welches hinter dem bereits erwähnten Okularprisma C angeordnet ist, gegen den Beobachter abgelenkt.
Um dem Strahl zu ermöglichen, durch die reflektierende Fläche des zuletzt genannten Prismas hindurchzutreten, ist mit dieser reflektierenden Fläche ein kleines, rechtwinkeliges Prisma JE derart, verbanden, dass seine äussere Fläche parallel zu der dem Beobachter zugewandten Fläche des Okularprismas C verläuft. Die Hypotenusenftäche des kleinen Prismas K bedeckt lediglich einen Teil der reflektierenden Flächo des Okularprismas C.
Diese optischen Teile sind derart angeordnet, dass die beiden partiellen Bilder des Gegenstandes, dessen Entfernung gemessen werden soll, auf die oder in die Nähe der reflektierenden Fläche des Okularprismas fallen, so dass die oberen und unteren Kanten des kleinen Prismas K die Trennungslinien zwischen den beiden partiellen Bildern bilden.
1) as von den an der linken Seite des Instrumentes eintretenden Strahlen gp ildete partielle Bild wird infolgedessen eine kleine
Fläche in der Mitte des anderen partiellen Bildes einnehmen. Zum Koinzidieren können
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, umkehren.-
Die beiden Prismen A und F sind relativ zueinander fest angeordnet, indem sie ) eide an dieselbe mit parallelen Flächen versehene Glasplatte P angekittet sind oder in ! onst geeigneter Weise miteinander verbunden worden.
Der Grund der starren Verbindung ier beiden Prismen A und F ist, eine relative Ablenkung der durch die beiden Prismen reflektierten Strahlen bei einer Drehung der beiden Prismen zu vermeiden, wie sie eintreten würde, wenn eines der Prismen für sich allein gedreht würde. Bei dem angegebenen
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der oben beschriebenen und in Fig. 1 dargestellten Art vorgesehen sein, um das Okularprisma zu bilden und gleichzeitig ein aufrechtes Bild zu geben.
Die Trennung zwischen den beiden Feldern, bezw. partiellen Bildern kann mit Hilfe des mit Bezug auf die in den Fig. 3 und 3'dargestellte Ausführungsform beschriebenen Prismas-K bewirkt werden, oder aber die Prismen C und H können in der in Fig. 5 und 5' gezeigten Weise angeordnet werden. Fig 5'stellt eine Seitenansicht der Prismen C und H von dem rechtsseitigen Ende des Instrumentes dar, während Fig. 5 ein zu Fig fi' gehöriger Grundriss ist. Die Trennung der Felder wird in diesem Falle durch ein Prisma L bewirkt, dessen eine Kante unter einem Winkel von 450 geneigt ist.
Das Prisma L wird
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verbindung H tritt wagerecht von H aus und trifft die Fläche von C, welche unter einem Winkel von 450 zur Wagerechten geneigt ist. Der Lichtstrahl wird dort gebrochen und nur der Teil, welcher nach der Refraktion die kleine unter 450 geneigte Fläche des Prismas L trifft, nimmt wieder die horizontale Richtung an, wenn er C verlässt und erreicht deshalb das Auge. Diese Verbindung hat ebenso, wie eine noch weiter zu beschreibende Verbindung bezw. Zusammenstellung den Vorteil, dass die ganze Länge der Scheidekante zwischen den Feldern, gleichzeitig im Fokus liegt sowie auch eine sehr scharfe Trennungslinie gibt, auf welche das Okular eingestellt wird.
Der Lichtstrahl, welcher in C von dem entsprechenden Objektiv eintritt, verlässt C horizontal gegen das Auge sowohl oberhalb als unterhalb der unter 4Ötl geneigten Fläche des Prismas L, und wenn das Prisma L, wie gezeigt, in horizontaler Richtung kürzer ist als das Prisma C, dann tritt der Lichtstrahl auch an beiden Seiten von L aus.
In Fig. 6 und 6'ist im Grundriss und Seitenansicht eine andere Ausführungsform der Augenstückprismenverbindung gezeigt, wie sie für den in Fig. 7 und 7'dargestellten Entfernungsmesser zur Verwendung gelangt. Die Prismenverbindung C ist in diesem Falle hinter die Prismenverbindung H gelegt, wobei die Endprismen 4, D und F derart angeordnet sind, dass sie die relativen Lagen der Strahlen derart wechseln, dass diese den
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mit welchem die kleine Glasplatte V durch ein geeignetes Bindemittel verbunden ist. Die Platte V ist an ihrem oberen Ende unter einem der Neigung des von H kommenden Strahles entsprechenden Winkel abgeschrägt, so dass der Teil dieses Strahles, welcher durch das abgeschrägte Ende hindurchgeht, gebrochen wird und wagerecht austritt.
Die partiellen Bilder werden ebenso, wie zuvor beschrieben, gleichzeitig mit den Kanten des abgeschrägten Endes des Prismas F in den Fokus gebracht.
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Fläche eines Prismas mit einem Silbertiberzug versehen wird, so dass das in einer Richtung eintretende Licht von dem mit dem Silberüberzug versehenen Teile reflektiert wird, während in der anderen Richtung eintretendes Licht durch den nicht mit einem Silberüberzug versehenen Teil hindurchtreten kann. So könnte beispielsweise das in Fig. 3 gezeigte Prisma t} durch das in den Fig. 8 und 8'gezeigte Prisma (, ersetzt werden. Letzteres hat die ganze Hypotenusenfläche mit Ausnahme einer kleinen rechteckigen Fläche b in der Mitte
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sehenen Fläche zusammengekittet.
Die Kanten der Fläche b bilden dann die Trennung zwischen den partiellen Bildern, wenn diese in der Höhe der Hypotenusenfläcbe des. Prismas C gegen den Brennpunkt eingestellt werden.
Anstatt vollkommen reflektierender Prismen kann auch ein fünfkantiges Prisma mit zwei unter einem Winkel von 450 angeordneten und einem Silberüberzug versehenen
Flächen angeordnet sein, um einen Lichtstrahl durch doppelte Reflexion unter 900 abzu- lenken, wie in Fig. 9 und 9'gezeigt. Es kann auch ein einzelnes, rechtwinkeliges, gleich- schenkeliges Prisma verwendet werden, um denselben Zweck zu erreichen, als wenn die
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Hypotenusennächo mit einem Silberüberzig versehen wird.
Das gleichschenkelige Prisma wird dabei so gestellt, dass der Lichtstrahl nach seiner Brechung an einer der ohne Silber- überzug gelassenen rechtwinkligen Flächen zuerst an der Hypotenusenfläche und dann an der Fläche reflektiert wird, durch welche das Licht zuerst zurückgeworfen wurde. Nach dieser doppelten Reflexion durch zwei unter einem Winkel von 450 gegeneinander geneigte Flachen unterliegt der Lichtstrahl einer Refraktion an der dritten Fläche, welche die an der ersten Fläche bewirkte Ablenkung vollkommen wieder aufhebt ; diese Anordnung ist in Fig. 10 und 10'gezeigt.
In manchen Fällen kann auch ein Prisma mit zwei zueinander parallelen, reflektierenden Flächen verwendet werden, wie in Fig. 11 und 11'dargestellt, um eine Übertragung eines Lichtstrahles von einem Teile des verfügbaren Raumes im Querschnitt des Rohres oder Rahmens zu einem anderen Teile, ohne die Richtung des Strahles zu ändern, zu bewirken.
Bei einigen der gezeigten Verbindungen der Prismen ist die Anordnung der Reflexion derart., dass die partiellen Bilder des Gegenstandes aufrecht und"rechts für rechts"erscheinen, während in einigen anderen Fällen eines der partiellen Bilder aufrecht und eines umgekehrt auftritt. Oder beide Bilder erscheinen rechts für rechts"oder"links für links".
Das Okular braucht nicht in der Mitte des Rohres oder Rahmens angeordnet sein, es kann auch nahe am Ende des Rohres sich befinden.
In manchen Falten kann auch der oben beschriebene, zusammengesetzte Reflektor an jedem Ende des Rahmens, wie in Fig. 12 gezeigt, derart angeordnet sein, dass ein beispielsweise an der rechten Seite eintretender Lichtstrahl nach der linken Seite des Instrumentes reflektiert wird, um dort von dem anderen zusammengesetzten Reflektor aufgenommen und dann wieder um einen rechten Winkel gedreht zu werden, so dass er aus dem Rahmen in einer Richtung austritt, welche derjenigen parallel ist, in welche er eintrat. Ein Teleskop T'kann dann so aufgestellt werden, dass die eine Hälfte seines Objektives den so
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stand ausgehenden Lichtstrab) empfängt. Das Teleskop oder Fernrohr kann ein Refraktionsprisma enthalten, um die Bilder zum Koindizieren zu bringen.
Im Übrigen ist diese Anordnung ähnlich der in den Fig. 1 und 2 des D. R. P. Nr. 51751 gezeigten Anordnung.
Fig. 13 zeigt eine andere Anordnung, wie sie getroffen werden kann. A und D sind zwei dreifach reflektierende Prismenzusammensetzungen der oben beschriebenen Art, wähnend C und 7/zwei rechtwinkelige, miteinander starr verbundene Prismen sind. 7'bezeichnet ein Teleskop, dessen Objektiv C zur Hälfte durch c und zur Hälfte durch H bedeckt wird.
Ein von dem entfernten Gegenstand kommender Lichtstrahl, welcher durch A hindurchtritt, wird bei dieser Anordnung von der Hypotcnusennächc von H in das Teleskop reflektiert,
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Anstatt beide Lichtstrahlen in ein einziges Teleskop'zu bringen, kann auch ein Teleskop für jeden Lichtstrahl angeordnet sein, wobei dann die beiden Teleskope im geringen Abstande voneinander, fest miteinander verbunden und derart angeordnet sind, dass ihre Brennpunktflächen durch Refraktion oder Reflexion zusammengebracht und von einem Auge erblickt werden können.
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Teleskopen. 0 und 0'sind die beiden Objektive und p und p'zwei Reflexionsprismen, welche vorteilhaft achromatisch ausgebildet sind ;
Q ist das Refraktionsprisma zur Vereinigung der Strahlen von den Objektiven und ist ähnlich ausgebildet, wie in dem D. R. P.
Nr. 82476 beschrieben.
Der Verlauf der Strahlen ist in der Zeichnung durch punktierte Linien angegeben.
Die Bilder werden nahe an der waagerechten Kante des Prismas Q in den Brennpunkt gebracht. Das Prisma Q besitzt nach der dargestellten Anordnung eine Feldlinse M, welche
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der Seitenansicht eine andere Anordnung des Teleskops, bei welcher in jeden Lichtstrahl zwischen dem Objektiv und der Brennpunktebene ein Prismensystom zum Umkehren der Lichtstrahlen von der bekannten Porotype"eingesetzt ist.
Die Prismen b und b' des Umkehrsytems sind, wie in den Figuren gezeigt, vierseitig, anstatt wie gewöhnlich, dreiseitig, so dass der Lichtstrahl veranlasst wird, die Um-
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wie in Fig. 15 gezeigt. Die beiden geneigten Strahlen werden dann mit Hilfe des Prismas Q vereinigt.
Es können Vorrichtungen in beiden Teleskopen vorgesehen sein, mittels welcher möglichst gleichmässige Vergrösserungen der Bilder bewirkt werden. Es kann dies durch ein doppeltes Objektiv bewirkt werden, welches in eines der Teleskop eingesetzt wird
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Fig. 7). Die beiden'Teile des doppelten Objektives B und Bi werden vorteilhaft nahe : usammengestel ! t. Ihr Abstand voneinander kann jedoch eingestellt werden, um die gleich- wertigen Brennpunktlängen ändern zu können.
Es können auch Mittel vorgesehen sein, die notwendige Einstellung dos Instrumentes während der Herstellung oder während des Gebrauches zu bewirken. Diese Mittel können denen ähnlich sein, welche zu gleichem Zweck im D. R. P. Nr. 51751 beschrieben sind.
Weiterhin kann in dem Instrumente eine Vorkehrung getroffen sein, eines oder beide der partiellen Bilder zu astigmatisieren, wie dieses auch bereits im D. R. P. Nr. 82476 beschieben ist. Die betreffende Anordnung muss dann selbstverständlich den optischen Einrichtungen. des neuen Instrumentes angepasst sein.
Der Rahmen oder das Rohr, welches die optischen Teile trägt, kann entweder selbst das äussere Gehäuse des Instrumentes bilden, oder dieses Rohr kann in ein äusseres Gehäuse eingesetzt sein, wie in dem Patente Nr. 51751 beschrieben.
Um die Verwendung des neuen Entfernungsmessers an Bord von Schiffen sowie bei Geschützen zu erleichtern, wird die in Fig. 16 und 17 dargestellte Lagerung des Instrumentes vorgesehen. Der teleskopische Teil A des Instrumentes wird von einem Rahmen B getragen, welcher auf der senkrechten Spindel L gedreht werden kann und mit Gabeln oder Lagern (t versehen ist, in denen das Instrument um eine horizontale Achse gedreht werden kann. Zur Erleichterung der Drehung um die wagerechte Achse sind die Gabeln C, C mit Rollen D, D oder einer entsprechenden Vorrichtung versehen, um die Reibung herabzumindern. Mit Hilfe eines Handgriffes E, welcher sich gegen eine Führung F an den Rahmen B anlegt, kann die Bewegung in Übereinstimmung mit dem Rollen oder Stampfen des Schiffes geregelt werden.
Mit dem Rahmen B ist ein Rahmen G verbunden, gegen den sich der Beobachter mit der Brust anlegen kann und der beim Nichtgebrauch der Instrumentes, wie in Fig. 16 und 17 (in letzterer in punktierten Linien) gezeigt, umgelegt werden kann. Der Rahmen G bietet dabei dem Beobachter ein Mittel, die Drehung des Instrumentes um die senkrechte Achse L zu bewirken. Um die Höhe des Instrumentes vom Deck einzustellen, ist der Rahmen B auf der Hülse H gelagert, welche in dem Gestell J gleitet und durch Drehung der in die Schraubenmutter M eingreifenden Schraube L von dem Handrade E aus gehoben oder gesenkt werden kann.
Ein Anschlag 0, welcher vbn dem Beobachter mittels des Daumens ein-oder ausge- stellt werden kann, dient dazu, den Rahmen B in der gewünschten Lage festzustellen.
In manchen Fällen kann die Lagerung des Instrumentes dadurch vereinfacht werden, dass der Rahmen B mit der Schraube befestigt wird und die Drehung im Azimut durch
Drehung der Schraube in der Schraubenmutter bewirkt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Entfernungsmesser, bei welchem durch ein oder zwei Objektive erzeugte einzelne
Bilder eines Gegenstandes vor einem Okulare zum Koinzidieren gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die an jedem Ende des Instrumentes eintretenden Lichtstrahlen durch reflektierende Systeme (Spiegel oder Prismen) veranlasst werden, durch das bezw. die an dem einen Ende des Instrumentes angeordneten Objektive in derselben Richtung hin- durchzutreten.