<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Entfernungsmesser, der in sich eine wagrechte
Standlinie enthält, dessen Eintrittsöffnungen über dem Kopfe des Beobachters liegen und bei dem hinter jeder der beiden Eintrittsöffnungen ein gegen Drehungen in der Messebene un- empfindliches Objektivspiegelsystem, das durch die betreffende Eintrittsöffnung in den Entfernungsmesser eingetretene Strahlenbüschelsystem in der Höhe der betreffenden Eintritts- öffnung in die Richtung der Standlinie ablenkt. Von dieser Entfernungsmessergattung ist bisher nur eine einzige Art bekannt geworden, nämlich die in der österreichischen Patenschrift Nr. 38463 behandelte.
Bei dieser bekannten Art liegt das Scheideprismensystem ebenfalls in der Höhe der Eintrittsöffnungen ; diese Lage des Scheideprismensystems gab dort die Möglichkeit dieses Prismensystem und die je um die Brennweite vor ihm liegenden Objektive in einem starren (sich in der Richtung der Standlinie erstreckenden) Rohrsystem zu vereinigen, ausserhalb von welchem keine die Genauigkeit der Messung beeinnussenden Teile zu liegen brauchten ; die Länge dieses Rohrsystems war dabei ungefähr gleich der doppelten Länge der Brennweite der Objektive.
'Bei dem neuen Entfernungsmesser liegt das Scheideprismensystem in der Höhe der Okularlinsen und die Objektive des Entfernungsmessers liegen in der Nähe desjenigen Spiegelsystems, das bei dem neuen Entfernungsmesser noch zu den sonst nötigen optischen Teilen hinzutreten muss, um die beiden von den Objektivspiegelsystemen kommenden Strahlenbüschelsysteme aus der Richtung der Standlinie abzulenken.
Diese Anordnung des Scheideprismensystems einerseits und der Objektive andrerseits gibt bei dem neuen Entfernungsmesser die Möglichkeit, das Scheideprismensystem, die Objektive und das erwähnte neuhinzugetretene Spiegelsystem in einem (sich senkrecht zur Richtung der Standlinie erstreckenden) starren Rohrsystem zu vereinigen, dessen Länge nur ungefähr gleich der Brennweite der Objektive ist und infolgedessen leichter widerstandsfähig genug gegen Formveränderungen gemacht werden kann ; unter Umständen wird dadurch bei dem neuen Entfernungsmesser sogar das sonst übliche, die massgeblichen optischen Teile tragende, von Formveränderungen des Aussenrohrs des Entfernungmessers unbeeinflusste Innenrohr entbehrlich.
Bei geeignet gewählter Ausbildung des zusätzlichen Spiegelsystems und des Scheideprismensystems ergeben sich bei dem neuen Entfernungsmesser selbst dann keine gegenseitigen Bewegungen der beiden dem Beobachter dargebotenen Bilder in der Richtung der Standlinie, wenn das Scheideprismensystem gegenüber den Objektiven und dem zusätzlichen Spiegelsystem kleine Änderungen seiner Lage erleidet, so dass in diesem Falle das erwähnte Rohrsystem keinen besonderen Anforderungen an seine Widerstandsfähigkeit zu genügen braucht.
Jede solche Lagenänderung lässt sich denken als entstanden aus höchstens drei Verschiebungen und höchstens drei Drehungen, nämlich aus einer Verschiebung in der Richtung der Einblickachse, einer Verschiebung in der Richtung der Standlinie und einer Verschiebung in einer zu den beiden soeben genannten Richtungen senkrechten Richtung, und aus einer Drehung um die Einblickachse, einer Drehung um die Standlinie und einer Drehung um eine die beiden soeben genannten Achsen senkrecht schneidende Achse. Eine mehr oder weniger umfangreiche Unempfindlichkeit im soeben erläuterten Sinne lässt sich besonders dann leicht erreichen, wenn man das zusätzliche Spiegelsystem so ausbildet, dass die beiden Spiegelungen, durch die das eine und das andere der beiden Strahlenbüschelsysteme dem Okularprismensystem zugeführt wird, je in einer zur Standlinie senkrechten Ebene erfolgen.
Dabei wird die Erstreckung des zusätzlichen Spiegelsystems in in der Richtung der Standlinie besonders gering und damit der Bau des erwähnten Rohrsystems
EMI1.2
Ebene erfolgen lässt.
Wird die Erfindung auf einen stereoskopischen Entfernungsmesser angewendet, bei dem bei der Messung die scheinbare Entfernung eines Raumbildes des Messobjektes mit der scheinbaren Entfernung einer stereoskopischen Messmarke verglichen wird, so spielen die diese Messmarke ergebenden Markenbilder samt den etwa zwischen ihnen und den Objektiven liegenden Prismen in der hier in Betracht kommenden Hinsicht die Rolle des Scheideprismensystems eines unokularen Entfernungsmessers.
In der Zeichnung ist die Erfindung durch einige Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
Von dem in Fig. i bis 3 dargestellten ersten Beispiel, dem optischen System eines Koinzidenzentfernungsmesser, der dem Beobachter bei zwei aufrechte Bilder darbietet, zeigt Fig. i eine Ansicht von der Okularseite her, Fig. 2 eine Ansicht von oben und Fig. einen Querschnitt. Die Objektivspiegelsystem werden von zwei Pentagonalprismen al und a2 gebildet, von derem jedem die eine Spiegelfläche als Dach ausgebildet ist. Die Messvorrichtung ist durch zwei gegeneinander
<Desc/Clms Page number 2>
drehbare, brechende Keile bl und b3 angedeutet. Die beiden Objektive sind mit cl und cl bezeichnet. Sie liegen unmittelbar vor dem in der Mitte der Standlinie angeordneten, zusätzlichen Spiegelsystem, das aus zwei einfach spiegelnden Prismen dl und d2 besteht, die je den zugehörigen Achsen-
EMI2.1
Wie eine einfache Untersuchung zeigt, würde von den oben erwähnten drei Verschiebungen und drei Drehungen hier nur eine Verschiebung des Scheideprismensystems in der Richtung der Einblickachse oder eine Drehung des Okularprismensystems um die Standlinie eine gegenseitige Bewegung der beiden dem Beobachter dargebotenen Bilder in der Richtung der Standlinie bewirken ; die anderen beiden Verschiebungen und die anderen beiden Drehungen wären dagegen ohne einen solchen Einfluss.
In Fig. 4 bis 6 ist als zweites Beispiel ebenfalls das System eines Koinzidenzentfernungsmessers dargestellt, der dem Beobachter zwei aufrechte Bilder darbietet/'und zwar in zwei Ansichten und einem Querschnitt, die in Hinsicht auf ihre Lage dem ersten Beispiel entsprechen.
Die Objektivspiegelsysteme al und a2, die Messvorrichtung bl, b2, die Objektive cl und c2 und die Okularlinsen gl und g2 gleichen denen des ersten Beispiels. Das zusätzliche Spiegelsystem besteht aus zwei einfach spiegelnden Prismen d3 und d4, die je den zugehörigen Achsenstrahl in einer zur Messebene parallelen Ebene um 90 ablenken, und einem einfach spiegelnden Prisma < P, das die beiden aus den Prismen d'und d4 austretenden Strahlenbüschelsysteme aufnimmt und die Achsenstrahlen um 900 in einer zur Standlinie senkrechten Eebene ablenkt.
Das Scheideprismensystem besteht aus zwei einfach spiegelnden Prismen P und e4, die je den hindurchgehenden Achsenstrahl in einer zur Standlinie senkrechten Ebene um 900 ablenken, zwei einfach spiegelnden Prismen eä und e6, die je den hindurchgehenden Achsenstrahl in einer zur Messebene parallelen Eebene um goo ablenken, und zwei gekreuzten Prismen und/", die denen des ersten Beispiels gleichen. Keine der erwähnten Verschiebungen und Drehungen des Scheideprismensystems würde hier eine gegenseitige Bewegung der beiden Bilder in der Richtung der Standlinie bewirken.
Das in Fig. 7 bis 9 in derselben Weise wie die ersten beiden Beispiele dargestellte, dritte Beispiel, das optische System eines stereoskopischen Entfernungsmessers, gleicht dem zweiten Beispiel in Hinsicht auf die Objektivspiegelsysteme al und a2, die Objektive cl und c2 und das zusätzliche Spiegelsystem cP, d4, < P. Zwei einfach spiegelnde Prismen j3 und/4 lenken je den hindurchgehenden Achsenstrahl um 900 in einer zur Standlinie senkrechten Ebene ab.
Jedes der Okulare besteht aus einer Feldlinse gl und einer Augenlinse g2, zwischen denen ein zweimal spiegelndes Prisma h von rautenförmigem Querschnitt angeordnet ist, so dass durch Drehen. der Okulare je um den eintretenden Achsenstrahl der gegenseitige Abstand der Einblickachsen des Entfernungsmessers dem Augenabstand des Beobachters angepasst werden kann. Vor jedem der beiden Okulare liegt eine planparallele Glasplatte i, deren Hinterfläche in der Brennebene des zugehörigen Okulars liegt und so mit Marken j ausgestattet ist, dass sich bei beidäugiger Beobachtung aus den Marken der beiden Okulare eine Reihe von stereoskopischen Messmarken ergibt. Keine der erwähnten Verschiebungen und Drehungen des Okularprismensystems würde hier eine gegenseitige Bewegung der beiden Bilder in der Richtung der Standlinie bewirken.
In Fig. 10 bis 12 ist als viertes Beispiel das optische System eines Koinzidenzentfernungsmessers, der dem Beobachter ein aufrechtes und ein senkrecht zur Standlinienrichtung umgekehrtes Bild darbietet, samt den zur Aufnahme der optischen Teile dienenden mechanischen Teile dargestellt, und zwar in drei Schnitten, die in ihrer Lage den beiden Ansichten und dem Schnitt der ersten drei Beispiele entsprechen. Der Hauptkörper des Entfernungsmessers besteht aus einem Mittelteil kl, mit dem durch zwei Rohre k2 und k3 zwei Kopfstücke k4 und k5 verbunden sind.
EMI2.2
angeordnet ; je eine der Spiegelflächen dieser Pentagonalprismen ist als Dachfläche ausgebildet. Die Messvorrichtung ist durch zwei in dem Rohr k3 angeordnete brechende Prismen bl und b2 angedeutet, zu deren gegenseitiger Drehung ein Triebknopf b3 dient.
Das zusätzliche Spiegelsystem besteht aus drei einfach spiegelnden Prismen d8, d7 und d8 und einem Dachprisma < . Das Prisma d8 nimmt das von dem linken Ende der Standlinie kommende Strahlenbüschelsystem auf und lenkt den Achsenstrahl in der Messebene um 900 in der Richtung nach dem Messobjekt hin ab. Das Prisma d'nimmt das vom rechten Ende der Standlinie kommende Strahlenbüschelsystem auf und lenkt den Achsenstrahl in der Messebene um 900 entgegengesetzt zu dem anderen Achsenstrahl
EMI2.3
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
der Kittschicht ist dabei als beiderseitig spiegelnde Scheideschicht "ausgebildet, während die untere Hälfte die auf sie fallenden Strahlen hindurchtreten lässt.
Das vom linken Ende der Standlinie kommende Strahlenbüchelsystem wird von dem Prisma6, das von dem rechten Ende kommende von dem Prisma/6 aufgenommen. In eine an dem Gehäuse k7 sitzende Hülse k8 ist das Okular eingeschoben, dessen Feldlinse mit gl und dessen Augenlinse mit g'bezeichnet ist. Die Ausfüllung der unteren Hälfte des Bildfeldes rührt von dem linken Ende der Standlinie her und ist ein senkrecht zur Standlinienrichtung umgekehrtes Bild, die Ausfüllung der oberen Hälfte des Bildfeldes rührt von dem rechten Ende der Standlinie her und ist ein aufrechtes Bild.
Von den erwähnten Verschiebungen und Drehungen des Scheideprismensystems würde hier nur eine
Drehung um die Einblickachse oder eine Drehung um die die Einblickachse und die Standlinie senkrecht schneidende Achse eine gegenseitige Bewegung der beiden Bilder in der Richtung der Standlinie bewirken ; der Einfluss dieser Drehungen ist um so kleiner, je kleiner der gegen- seitige Abstand der beiden Punkte ist, in denen durch die Prismen f5 und f6 der eine und der andere
Achsenstrahl in die Richtung der Okularachse gelenkt wird.
Das in Fig. 13 bis 15 in derselben Weise wie die drei ersten Beispiele dargestellte, fünfte
Beispiel ist das optische System eines Koinzidenzentfernungsmessers, der in Hinsicht auf die Ausfüllung des Bildfeldes dem vierten Beispiel gleicht, jedoch in seinem optischen System so
EMI3.2
und einem Dachprisma d11, es lenken jedoch die Prismen dlo und d11 je den Achsenstrahl um mehr als 900 ab. Die Objektive cl und e2 sind unterhalb des zusätzlichen Spiegelsystems so angeordnet, dass der Brennpunkt jeder der beiden Linsen mit dem Schnittpunkt der beiden Achsenstrahlen zusammenfällt.
Das Scheideprismensystem besteht aus einem einzigen Glaskörper V. Die beiden Eintrittsflächen. und f9 werden je von dem betreffenden Achsenstrahl ungebrochen durchsetzt.
Zwei durch totale Reflexion wirkende, gegeneinander geneigte Spiegelflächen 10 und f11 sind so angeordnet, dass die Kante ; in der diese beiden Flächen einander schneiden, der Standlinie parallel liegt und den Schnittpunkt der beiden Achsenstrahlen enthält. Das Okular gl, g2 nimmt von dem von dem Objektiv cl kommenden Strahlenbüschelsystemen nur den Teil auf, der auf die SpiecIHläthe./ fällt und nimmt von dem von dem Objektiv c2 kommenden Strahlenbüschelsystem nur den Teil auf, der auf die Spiegelflächepo fällt. Die Kante} 12 wirkt infolgedessen als Scheidekante.
Da der gegenseitige Abstand der beiden Punkte, in denen im Scheideprismensystem
EMI3.3
ist, so würde hier wie erwähnt, keine der erwähnten Verschiebungen und Drehungen des Scheideprismensystems eine gegenseitige Bewegung der beiden Bilder in der Richtung der Standlinie he\\ irken.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
The present invention relates to a range finder which is inherently horizontal
Contains base line, the entry openings of which lie above the head of the observer and in which behind each of the two entry openings an objective mirror system that is insensitive to rotation in the measuring plane, the ray bundle system that has entered the range finder through the relevant entry opening at the level of the relevant entry opening into the The direction of the base line. Only one type of this rangefinder type has become known to date, namely that dealt with in Austrian patent specification no. 38463.
In this known type, the divider prism system is also at the level of the inlet openings; This position of the separating prism system made it possible to unite this prism system and the lenses in front of it by the focal length in a rigid pipe system (extending in the direction of the base line), outside of which there were no parts that could affect the accuracy of the measurement; the length of this pipe system was roughly twice the length of the focal length of the lenses.
'' With the new rangefinder, the separating prism system is at the same level as the ocular lenses and the objectives of the rangefinder are close to the mirror system that in the new rangefinder has to be added to the otherwise necessary optical parts in order to remove the two beam bundle systems coming from the objective mirror systems To deflect the direction of the baseline.
This arrangement of the separating prism system on the one hand and the lenses on the other hand gives the new rangefinder the possibility of combining the separating prism system, the lenses and the newly added mirror system mentioned in a rigid tube system (extending perpendicular to the direction of the base line), the length of which is only approximately equal to the focal length the objective is and as a result can more easily be made resistant enough to changes in shape; Under certain circumstances, the new rangefinder even makes the otherwise customary inner tube, which carries the relevant optical parts and is unaffected by changes in the shape of the outer tube of the rangefinder, unnecessary.
With a suitably chosen design of the additional mirror system and the separating prism system, the new range finder does not result in any mutual movements of the two images presented to the observer in the direction of the stationary line if the separating prism system undergoes small changes in its position compared to the lenses and the additional mirror system, see above that in this case the pipe system mentioned does not have to meet any special requirements for its resistance.
Every such change in position can be thought of as having arisen from a maximum of three displacements and a maximum of three rotations, namely a displacement in the direction of the viewing axis, a displacement in the direction of the base line and a displacement in a direction perpendicular to the two directions just mentioned, and out a rotation around the viewing axis, a rotation around the base line and a rotation around an axis that intersects the two axes just mentioned. A more or less extensive insensitivity in the sense just explained can be achieved particularly easily if the additional mirror system is designed in such a way that the two reflections through which one and the other of the two beam bundle systems are fed to the ocular prism system each in one to the base line vertical plane.
The extension of the additional mirror system in the direction of the base line is particularly small, and thus the construction of the pipe system mentioned
EMI1.2
Level can be done.
If the invention is applied to a stereoscopic rangefinder, in which the apparent distance of a spatial image of the measurement object is compared with the apparent distance of a stereoscopic measurement mark during the measurement, the brand images resulting from this measurement mark play together with the prisms lying between them and the lenses Consideration here is the role of the divider prism system of a unocular range finder.
In the drawing, the invention is illustrated by a few exemplary embodiments.
From the first example shown in FIGS. 1 to 3, the optical system of a coincidence range finder which presents the observer with two upright images, FIG. 1 shows a view from the eyepiece side, FIG. 2 shows a view from above and FIG . The objective mirror systems are formed by two pentagonal prisms a1 and a2, each of which has a mirror surface designed as a roof. The measuring device is by two against each other
<Desc / Clms Page number 2>
rotatable, breaking wedges bl and b3 indicated. The two lenses are labeled cl and cl. They are located directly in front of the additional mirror system, which is arranged in the middle of the base line and consists of two single reflecting prisms dl and d2, each of which has the associated axis
EMI2.1
As a simple investigation shows, of the three displacements and three rotations mentioned above, only a displacement of the separating prism system in the direction of the viewing axis or a rotation of the ocular prism system around the stationary line would cause a mutual movement of the two images presented to the observer in the direction of the stationary line ; the other two displacements and the other two rotations, on the other hand, would be without such an influence.
In FIGS. 4 to 6, the system of a coincidence rangefinder is also shown as a second example, which presents the observer with two upright images / 'in two views and a cross section, which correspond to the first example with regard to their position.
The objective mirror systems a1 and a2, the measuring device bl, b2, the objectives cl and c2 and the ocular lenses gl and g2 are similar to those of the first example. The additional mirror system consists of two single reflecting prisms d3 and d4, each of which deflects the associated axis beam by 90 in a plane parallel to the measuring plane, and a single reflecting prism <P, which receives the two beam bundle systems emerging from prisms d'and d4 and deflects the axis rays by 900 in a plane perpendicular to the base line.
The separating prism system consists of two single reflecting prisms P and e4, which each deflect the axis beam passing through by 900 in a plane perpendicular to the base line, two single reflecting prisms eä and e6, which each deflect the axis beam passing through in a plane parallel to the measuring plane by goo, and two crossed prisms and / ″, which are similar to those of the first example. None of the mentioned displacements and rotations of the dividing prism system would cause a mutual movement of the two images in the direction of the base line.
The third example shown in FIGS. 7 to 9 in the same way as the first two examples, the optical system of a stereoscopic rangefinder, is similar to the second example with regard to the objective mirror systems a1 and a2, the objectives c1 and c2 and the additional mirror system cP , d4, <P. Two simply reflecting prisms j3 and / 4 each deflect the axis beam passing through by 900 in a plane perpendicular to the base line.
Each of the eyepieces consists of a field lens gl and an eye lens g2, between which a twice reflecting prism h of diamond-shaped cross-section is arranged, so that by turning. of the eyepieces depending on the incoming axis beam, the mutual distance of the viewing axes of the rangefinder can be adapted to the eye distance of the observer. In front of each of the two eyepieces is a plane-parallel glass plate i, the rear surface of which lies in the focal plane of the associated eyepiece and is equipped with marks j so that a series of stereoscopic measurement marks results from the marks of the two eyepieces when viewed with both eyes. None of the mentioned shifts and rotations of the ocular prism system would cause a mutual movement of the two images in the direction of the base line.
As a fourth example, FIGS. 10 to 12 show the optical system of a coincidence rangefinder, which presents the observer with an upright image and an image that is inverted perpendicular to the direction of the base line, together with the mechanical parts used to accommodate the optical parts, namely in three sections shown in FIG their position correspond to the two views and the section of the first three examples. The main body of the range finder consists of a middle part kl, with which two head pieces k4 and k5 are connected by two tubes k2 and k3.
EMI2.2
arranged; one of the mirror surfaces of these pentagonal prisms is designed as a roof surface. The measuring device is indicated by two refractive prisms bl and b2 arranged in the tube k3, for the mutual rotation of which a drive knob b3 is used.
The additional mirror system consists of three single reflecting prisms d8, d7 and d8 and a roof prism <. The prism d8 picks up the beam bundle system coming from the left end of the base line and deflects the axis beam in the measuring plane by 900 in the direction towards the measuring object. The prism takes up the beam system coming from the right end of the baseline and directs the axis beam in the measuring plane by 900 opposite to the other axis beam
EMI2.3
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
the cement layer is designed as a double-sided reflective separating layer ", while the lower half allows the rays falling on it to pass through.
The beam bundle system coming from the left end of the base line is picked up by prism 6, that coming from the right end by prism / 6. The eyepiece is inserted into a sleeve k8 seated on the housing k7, the field lens of which is denoted by g1 and the eye lens of which is denoted by g '. The filling of the lower half of the image field originates from the left end of the stand line and is a reverse image perpendicular to the direction of the stand line, the filling of the upper half of the image field originates from the right end of the stand line and is an upright image.
Of the shifts and rotations of the divider prism system mentioned, only one would be here
Rotation about the viewing axis or a rotation about the axis intersecting the viewing axis and the stand line cause a mutual movement of the two images in the direction of the stand line; The influence of these rotations is the smaller, the smaller the mutual distance between the two points, in which one and the other through the prisms f5 and f6
Axis beam is directed in the direction of the ocular axis.
The fifth shown in Figs. 13 to 15 in the same manner as the three first examples
An example is the optical system of a coincidence rangefinder, which is similar to the fourth example with regard to the filling of the image field, but the same in its optical system
EMI3.2
and a roof prism d11, but the prisms dlo and d11 each deflect the axis beam by more than 900. The objectives cl and e2 are arranged below the additional mirror system in such a way that the focal point of each of the two lenses coincides with the point of intersection of the two axis beams.
The divider prism system consists of a single glass body V. The two entry surfaces. and f9 are each penetrated uninterrupted by the relevant axis ray.
Two mirror surfaces 10 and f11, which are inclined towards one another and act by total reflection, are arranged in such a way that the edge; in which these two surfaces intersect, lie parallel to the base line and contain the intersection of the two axis rays. The eyepiece gl, g2 picks up only the part of the beam bundle system coming from the objective c1 which falls on the mirror surface po and only picks up the part of the beam bundle system coming from the objective c2 which falls on the mirror surface po. The edge} 12 consequently acts as a cutting edge.
Because the mutual distance between the two points in which in the divider prism system
EMI3.3
if, as mentioned here, none of the above-mentioned shifts and rotations of the separating prism system would result in a mutual movement of the two images in the direction of the base line.