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Entfernungemesser mit einem Fernrohrsystem, das einem Beobachter zwei Bilder des Messobjekts darbietet.
Die Erfindung betrifft Entfernungsmesser, die, für einen einzelnen Beobachter bestimmt, ein Fernrohrsystem enthalten, das zwei Bilder des Messobjekts entwirft. Die Messung geht bei diesen Instrumenten bekanntlich von dem Winkel aus, der im Messdreieek der Grundlinie gegen- überliegt. In der Spitze dieses Winkels kann sich das Objekt befinden ; es liegt dann ein Basis- entfernungsmeaser im engeren Sinne vor. Die Winkelspitze kann aber auch am Orte des Beobachters, also im Instrument, liegen, wenn dieses in bekannter Weise eine zur Visienichtung senkrechte Abmessung des Objektes als Grundlinie voraussetzt. Für beide Fälle gilt, dass der Winkel im allgemeinen um so genauer in die Messung eingeht, je stärker die Vergrösserung der Bilder ist.
Einer Erhöhung der Messgenauigkeit auf diesem Wege sind indessen dadurch Grenzen gozogen, dass mit einer Steigerung der Vergrösserung eine entsprechende Einschränkung des
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Bei dem Entfernungsmesser nach vorliegender Erfindung wird ein Fernrohrsystem an- gewandt, dessen Bilder in der Richtung parallel zur Messebene von stärkerer Vergrösserung sind als in der Richtung senkrecht zu ihr. Die Vergrösserung senkrecht zur Messebene ist nämlich auf die Messgenauigkeit ohne Einfluss, diese steht nur im geraden Verhältnis zur Vergrösserung parallel
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mit einem alten von derselben Vergrösserung parallel zur Messebene, so besteht sein Verzug in der Erweiterung des objektiven Sehfeldes senkrecht zur Messebene.
Die Erzeugung scharfer Bilder von zweierlei Vergrösserung, also verzerrter Bilder, durch optische Instrumente im allgemeinen ist der Gegenstand der deutschen Patentschrift Nr. 9U722 : die Anwendbarkeit der in ihr angegebenen Mittel auf Fernrohre ist dort auf S. 5, Z. 7 bis 11. erwähnt. Als einfachste Mittel zur Erzielung einer Bildverzerrung stehen nach dieser Patentschrift Zylinderlinse und brechende Prismen zur Verfügung. die man in geeigneten Kombinationen entweder an die Stelle sphärischer Linsen setzen oder den sphärischen Linsen lililzufügeii kann.
So kann man einem der bekannten Entfernungsmesser z. B. dadurch eine der Erfindung ent- sprechende Bildverzerrung erteilen, dass man jedes seiner Objektive durch zwei sammelnde Zylinderlinsen ersetzt, deren Brennweiten sich zueinander verhalten wie die beiden zu erzielenden Vergrösserungen. Diese beiden Zylinderlinsen sind so anzuordnen, dass ihre hinteren Brennebenen ineinanderfallen, ihre Zylinderachsen aufeinander senkrecht stehen und die Zylinderachse der Linse von kürzerer Brennweite zur Messebene parallel ist. Zur Verminderung der Bildfehler können die Zylinderlinsen in bekannter Weise zusammengesetzt sein. Man kann die Bild- verzerrung auch im Okularsystem herbeiführen, indem man z.
B. die Augenlinse oder. hei terrestrischen Okularen, die Umkehrlinse durch ein Zvlinderlinsensystem der beschriebenen Art ersetzt. Soll ein solches System eine Umkehrlinse ersetzen, so muss auch hier die Zylinderachse der Linse von kürzerer Brennweite zur Messebene parallel sein, soll jedoch eine Augenlinse ersetzt werden, so muss jene Achse auf der Messebene senkrecht Stehen.
Wenn man die Abbildung mit Büscheln grosser Öffnung herbeiführen will, so überlässt man zweckmässig die sammelnde Wirkung hauptsächlich sphärischen Linsen und bringt die verzerrende Wirkung durch Zusatzsysteme hervor (vgl. S. 5, Z. 85 bis 89, der deutschen Patentschrift Nr. 99722). Solche Zusatzsysteme können z. B. aus zwei Zylinderlinsen bestehen, die mit parallelen Zylinderachsen und im übrigen so angeordnet sind, dass sie, wenn beide Sammellinsen ie in einem astronomischen, wenn aber die eine Zerstreuungslinse wie einem holländischen Fernrohre zusammenwirken.
Es entspricht dieser Wirkungsweise der Zusatzsysteme, dass im Falle zweier sammelnder Glieder neben der Verzerrung noch eine Bildumkehrung in der Richtung senkrecht zu den Zylinderachsen hervorgerufen wird. Das Brennweitenverhältnis der Glieder hängt von dem Verhältnis der beiden gewünschten Vergrösserungen ab. Es ist diesem Verhältnis gleich, wenn das Zusatzsystem, weil im parallelen Strahlengange, z. B. vor dem Objektiv oder hinter dem Okular, angeordnet, als teleskopisches System ausgebildet ist. Je nachdem das Glied mit der kleineren Brennweite vorangeht oder nachfolgt, wirkt das System in der Richtung senkrecht zu den Zylinderachsen verkleinernd oder vergrössernd.
Ein vergrösserndes System ist mit senkrecht auf der Messebene stehenden Zylinderacbsen anzuordnen, bei einem verkleinernden System müssen die Zylinderachsen der Messebene parallel laufen.
Auch ein achromatischer Prismensatz mit verzerrender Wirkung stellt eine einfache Form eines Zusatzsystems dar, darf indessen nur an einer solchen Stelle angeordnet werden, an der
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genau oder sehr angenähert paralleler Strahlengang herrscht, wenn anders Bildschärfe erzielbar sein soll. Die brechenden Kanten eines vergrössernden Prismensatzes müssen senkrecht auf der Messebene stehen, die eines verkleinernden ihr parallel laufen.
Die Verwendung zusätzlicher Zylinderlinsen ist bei Koinzidenzentfernungsmessern mit getrennten Bildern bekannt. Der Zweck dieser Linsen war, zum leichteren Messen der Entfernung undeutlicher oder punktartiger Objekte deren Bilder in Streifen zu verwandeln, die auf der Koinzidenzlinie senkrecht stehen. Diese Bilder waren jedoch nicht scharf, da in ihnen die Objektpunkte nicht durch Punkte sondern durch Linien wiedergegeben wurden ; auch hatte die Verzerrung ja stets den umgekehrten Sinn als nach vorliegender Erfindung.
In Fig. l und 2 der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel das optische System eines Entfernungsmessers dargestellt, in dem sphärische Linsen durch Zylinderlinsensysteme ersetzt sind, während durch die Fig. 3 bis 8 die Verwendung von Zusatzsystemen zur Erzielung der Bildverzerrung veranschaulicht ist.
Das optische System nach Fig. l und 2 ist das eines Koinzidenzentfernullgsmessers mit getrennten Bildern, von denen das untere, dem rechten Ende der Standlinie angehÖrige vollständig aufgerichtet, das andere in der richtung senkrecht zur Messebene umgekehrt geblieben ist. Statt eitler sphärischen Objektivlinse ist hinter jedem der beiden Objektivprismen a, ein Paar sammelnder Zylinderlinsen b1. b2 mit gekreuzten Zylinderachsen angeordnet. Die hinteren Brennpunkte der linken sowohl wie der rechten Zylinderlinsen fallen in die Kittschicht c0 eines Scheideprismen-
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(Fig. 2) angegebene Linsenpaar f\ ( ein astronomisches Okular an.
Als zweites Beispiel ist in Fig. 3 und 4 das optische System eines Koinzidenzentfernungs-
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zwischen die Objektivlinsen/und das Scheideprismensystem c1, c3 je ein verkleinerndes System geschaltet, das nach Art eines astronomischen Fernrohrs aus zwei sammelnden ZylinderUnsen,
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und der Messebene parallel. Die Objektivlinsen und die Linsen der Zusatysysteme sind in ihren Brechkräften so bemessen und sind so angeordnet, dass der Brennpunkt jedes der beiden Gesamt- systeme sowohl hinsichtlich des der Messebene parallelen als auch des auf ihr senkrecht stehenden ebenen meriodinalen Büschel in der Kittschicht c des Scheideprismensvstems liegt.
Fig. 5 und 6 zeigen als drittes Ausführungsbeispiel das optische System eines Doppelbild-
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