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MEMOIRE DESCRIPTIF¯ déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION Télescope.
La présente invention concerne un télescope pour fixer, à une distance de celui-ci, une direction quelconque au moyen d'un plan déterminé par un membre optique coordonné au télescope. On a proposé d'appliquer un tel télescope dans la géométrie souterraine, et, au lieu du sondage optique ou de celui à poids en deux points pour la transmission de jour, vers le fond, d'une direction donnée, on avait proposé de sonder un plan moyennant des prismes Nicol (lumière polarisée). Cette idée ne semble cependant pas avoir été poursuivie au-delà de cette proposition générale.
Suivant l'invention, on place dans le parcours des rayons du télescope un membre optique produisant un couple d'images, et ' un dispositif indicateur appartenant à ce membre sert à indiquer le plan fixé. Le membre optique produisant un couple d'images est avantageusement un coin réfractaire en verre traversé par une partie des rayons entrant dans le télescope.
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Le dispositif indicateur est de préférence un collimateur ou un télescope auxiliaire muni d'un repère de collimation, ce collimateur ou ce télescope auxiliaire étant solidaire du membre optique qui produit le couple d'images et rotatif de 180 autour d'un axe approximativement perpendiculaire à l'axe du télescope, de manière à éliminer les différences de direction entre l'axe du collimateur ou celui du télescope auxiliaire et le plan de déviation. Afin d'éliminer également les influences de réfraction agissant sur le plan de déviation, il est avantageux de prévoir que le collimateur et le membre optique produisant le couple d'images et solidaire de celui-ci sont rotatifs de 180 autour d'un axe parallèle à l'axe du télescope. Une exécution particulièrement avantageuse du dispositif indicateur consiste en deux collimateurs coaxiaux et opposés.
Cette exécution du dispositif indicateur permet de déterminer d'un seul et même point de station la direction de visée moyennant un théodolite quand on tourne le dispositif indicateur de 180 autour de l'axe parallèle à l'axe du télescope.
Dans l'emploi du télescope objet de l'invention, l'aligne ment des directions est produit de préférence au moyen d'une perche qui est munie en sa direction longitudinale de traits doubles et simples qui se succèdent alternativement, les traits doubles parallèles entre eux étant symétriques à l'axe de symétrie qui s'étend dans la direction longitudinale des traits simples et la distance réciproque de ses traits doubles étant plus grande que la largeur d'un trait simple. Sur la perche, on ne prévoit de préférence qu'un seul trait longitudinal qui se trouve au milieu de celle-ci et s'étend approximativement sur un tiers de la longueur de cette perche et dont chacune des deux extrémités se termine en un trait double.
On obtient un mode d'exécution particulièrement avantageux de la perche en munissant celle-ci d'un trait longitudinal qui s'étend sur toute une moitié de la longueur et d'un trait double s'étendant sur l'autre moitié de la longueur
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de cette perche.
L'invention est représentée, à titre d'exemple, dans les dessins annexés, dans lesquels la fig.l est une vue du télescope, la fig.2 montre, partiellement, en coupe par l'axe de téles- cope, la partie construite en dispositif indicateur, . la fig. 3 est la vue d'en haut de la partie de télescope représentée à la fig.2, les fig. 4 et 5 représentent, respectivement, la vue de face et une vue latérale d'une perche présentant un trait longi- tudinal et deux paires de traits, la fig. 6 est la vue de face d'une perche munie d'un trait simple et d'un trait double, la fig. 7 est le champ du télescope et la fig. 8 montre la manière d'emploi du télescope.
La fig.l représente un télescope 1 muni d'un niveau à tube 2 et d'un niveau à boite 3 et rotatif autour de son axe dans un anneau de support 4. L'axe du télescope peut être ajusté perpen- diculairement moyennant trois vis de réglage 6, 7 et 8 équidis- tantes prévues dans l'anneau 4 et reposant sur un dispositif de support 5. Devant l'objectif 9 du télescope, le tube du télescope porte un carter 10 qui contient un coin réfractaire en verre 13 et un dispositif indicateur en deux lentilles convergentes 11 et 12 coaxiales ayant une distance réciproque correspondant à leur distance focale (voir les fig. 2 et 3). Les lentilles 11 et 12 imagent à l'infini des repères 14 et 15, respectivement, le repère 14 étant à la surface cimentée de la lentille 12 et le repère 15 à celle de la lentille 11.
Le coin 13 est ainsi disposé dans le parcours des rayons que son plan de déviation contient l'axe du télescope et l'axe optique commun des deux lentilles convergentes 11 et 12, qui est perpendiculaire à l'axe du télescope, l'arête de réfraction du coin étant, suivant la fig.2, perpendiculaire au plan du dessin et parallèle à la surface longitudinale du coin.
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La lentille convergente 11 est montée dans un tube 16 et la lentille 12, dans un tube 17, ces tubes 16 et 17 étant attachés au carter 10 et rotatifs dans les plaques de support 18 et 19, respectivement. Les deux plaques 18 et 19 présentent des fentes longitudinales 20 et 21 dans lesquelles s'étendent, respectivement, des boulons 22 et 23 fixés au tube 1 du télescope. Pour relier le carter 10 au tube 1 du télescope sont prévues deux brides fendues 24, 25 et 26, 27 disposées, respectivement, au bord supérieur et au bord inférieur du carter 10. Contre les brides coordonnées à l'objectif sont serrés des écrous 29 vissés sur des boulons 28 inclinables disposés au tube 1, le boulon d'avant étant seul visible au dessin.
Les différences de directions se formant entre le dispositif indicateur et le plan de déviation du coin 13 peuvent être éliminées si, après desserrage des écrous 29 et rotation des boulons 28, le carter 10 est abaissé, tourné de 1800 entre les deux plaques 18 et 19 et rattaché au tube 1 moyennant l'autre paire de brides 26 et 27. La rotation du dispositif indicateur de 180 autour de l'axe du télescope et l'élimination respective des influences de réfraction agissant sur le plan de déviation du coin s'effectuera après desserrage de la vis d'arrêt 30 dans l'anneau de support 4. Le coin 13 repose contre le bord recourbé d'un tube 32 fixé dans le carter 10 moyennant un anneau fileté 31, et sa position est maintenue par un autre tube intérieur 33 et deux anneaux d'écartement 34 et 35 semi-circulaires.
Après dévissage de l'anneau 31, le tube 32 et le coin 13 peuvent être enlevés et remplacés par un tube ayant un coin de plus grande réfraction. Au lieu d'un coin unique, on peut employer également deux coins dont les arêtes réfringentes sont parallèles entre elles et opposées l'une à l'autre, et on peut distancer les deux coins l'un de l'autre par une couche d'air ou moyennant une plaque de verre plano-parallèle reliée aux deux coins. On peut également employer un coin de réfraction variable, par exemple en forme d'une paire de coins annulaires tournants.
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Les fig.4 et 5 montrent en vue de face et en vue latérale une perche 36 qui sert à l'alignement dans l'emploi du télescope représenté fig.l. Cette perche présente au milieu un trait longi-. tudinal 37 s'étendant sur un tiers de la longueur de celle-ci et dont les deux extrémités se terminent respectivement en deux traits doubles 38, 39, et 38', 39', qui lui sont symétriques.
La distance réciproque a des traits doubles est plus grande que la largeur b. du trait simple. Les deux extrémités de la perche sont munies, respectivement, dans l'allongement du milieu du trait longitudinal 37, de deux points de mire 40 et 41 dont la ligne de jonction coïncide avec l'axe de symétrie de la perche.
La fig.6 montre une perche 42 qui se distingue de celle, suivant la fig.4 par un trait 37' s'étendant sur une moitié de sa longueur et deux traits, 38" et 39" symétriques à ce premier et s'étendant sur l'autre moitié.
La fig.7 montre le champ du télescope dirigé vers la perche selon la fig.6.
La fig.8 montre la manière d'emploi du télescope 1. Ce télescope est dressé. sur un échafaudage 44 verticalement audessus de l'extrémité supérieure d'un puits 43 et centrique à celui-ci. Dans l'extrémité inférieure du puits, une perche 42, ' par exemple suivant la fig.6, est montée horizontalement sur un stator 45, de sorte que le centre de la perche est à peu près dans l'axe du télescope (le télescope étant muni avantageusement d'un réticule en croix), et que la ligne de jonction des deux points 40 et 41 représente la direction A-A donnée sous terre..
Si on regarde la perche à travers le télescope, on voit deux images parallèles entre elles qui sont déplacées l'une de l'autre.
On tourne maintenant le télescope autour de son axe jusqu'à ce que les deux images de la perche se recouvrent, c'est-à-dire ' jusqu'à ce que le trait simple se trouve au milieu du trait dou- ble (voir la fig.7). La distance réciproque des deux lignes'du trait double étant plus grande que la largeur du trait simple,
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la distance entre celui-ci et les lignes du trait double peut être ajustée très exactement à égale largeur. Cet ajustage étant accompli, le plan de déviation du coin dans le télescope contient l'axe de symétrie de la perche 42. L'observateur vise maintenant sur terre avec un théodolite la marque de collimateur 14 ou 15 et lit sur le cercle gradué du théodolite la direction horizontale A'-A', une mesure pour la transmission de direction étant ainsi achevée.
Afin d'écarter une erreur de direction entre le collimateur et le plan de déviation du coin, on vérifiera la transmission de direction également avec une autre position du coin. A cet effet, le carter 10 est éloigné du tube de télescope 1, tourné de 180 autour de l'axe de collimateur et rattaché au tube 1. L'observateur ajuste de nouveau la double image de la perche. La moyenne des directions de collimateur lues au théodolite et résultant de la première et de la seconde position du coin, dans lesquelles l'effet déviateur du coin s'effectue dans une seule et même direction, est alors exempte d'une erreur de direction. En tournant le télescope de 180 autour de son axe et déterminant la direction du collimateur en deux positions de coin, on peut éliminer les influences de réfraction agissant sur le plan de déviation du coin.
REVENDICATIONS.
1. Télescope pour fixer à une distance de celui-ci une direction quelconque au moyen d'un plan déterminé par un membre optique coordonné au télescope, caractérisé par le fait que ce membre optique produit un couple d'images, et qu'un dispositif indicateur appartenant à ce membre indique le plan fixé.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a Telescope INVENTION PATENT APPLICATION.
The present invention relates to a telescope for fixing, at a distance therefrom, any direction by means of a plane determined by an optical member coordinated with the telescope. It has been proposed to apply such a telescope in subterranean geometry, and instead of optical or two-point weight probing for daytime downward transmission from a given direction, it was proposed to probe a plane by means of Nicol prisms (polarized light). However, this idea does not seem to have been pursued beyond this general proposition.
According to the invention, an optical member producing a pair of images is placed in the path of the rays of the telescope, and an indicator device belonging to this member serves to indicate the fixed plane. The optical member producing a pair of images is advantageously a refractory glass wedge through which part of the rays entering the telescope pass.
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The indicating device is preferably a collimator or an auxiliary telescope provided with a collimation mark, this collimator or this auxiliary telescope being integral with the optical member which produces the pair of images and rotating by 180 around an axis approximately perpendicular to the axis of the telescope, so as to eliminate the differences in direction between the axis of the collimator or that of the auxiliary telescope and the deflection plane. In order also to eliminate the refractive influences acting on the deflection plane, it is advantageous to provide that the collimator and the optical member producing the image pair and secured thereto are rotatable by 180 around a parallel axis. to the telescope axis. A particularly advantageous embodiment of the indicating device consists of two coaxial and opposite collimators.
This execution of the indicating device makes it possible to determine from one and the same station point the direction of sight by means of a theodolite when the indicating device is rotated by 180 around the axis parallel to the axis of the telescope.
In the use of the telescope which is the subject of the invention, the alignment of the directions is preferably produced by means of a pole which is provided in its longitudinal direction with double and single lines which alternately follow each other, the double lines parallel between them being symmetrical to the axis of symmetry which extends in the longitudinal direction of the single lines and the reciprocal distance of its double lines being greater than the width of a single line. On the pole, there is preferably only one longitudinal line which is located in the middle of the latter and extends approximately over a third of the length of this pole and of which each of the two ends ends in a double line. .
A particularly advantageous embodiment of the pole is obtained by providing it with a longitudinal line which extends over an entire half of the length and with a double line extending over the other half of the length.
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of this pole.
The invention is shown, by way of example, in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a view of the telescope, Fig. 2 shows, partially, in section through the telescope axis, the part built as an indicating device,. fig. 3 is the top view of the telescope part shown in fig. 2, figs. 4 and 5 show, respectively, the front view and a side view of a pole having a longitudinal line and two pairs of lines, FIG. 6 is the front view of a pole provided with a single line and a double line, FIG. 7 is the field of the telescope and FIG. 8 shows how to use the telescope.
Fig. 1 shows a telescope 1 provided with a tube level 2 and a box level 3 and rotating around its axis in a support ring 4. The telescope axis can be adjusted perpendicularly by means of three equidistant adjustment screws 6, 7 and 8 provided in ring 4 and resting on a support device 5. In front of the telescope objective 9, the telescope tube carries a casing 10 which contains a refractory glass wedge 13 and an indicator device in two converging coaxial lenses 11 and 12 having a reciprocal distance corresponding to their focal distance (see Figs. 2 and 3). The lenses 11 and 12 imitate marks 14 and 15 at infinity, respectively, the mark 14 being on the cemented surface of the lens 12 and the mark 15 on that of the lens 11.
The wedge 13 is so disposed in the path of the rays that its deflection plane contains the axis of the telescope and the common optical axis of the two converging lenses 11 and 12, which is perpendicular to the axis of the telescope, the ridge of refraction of the wedge being, according to fig.2, perpendicular to the plane of the drawing and parallel to the longitudinal surface of the wedge.
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The converging lens 11 is mounted in a tube 16 and the lens 12 in a tube 17, these tubes 16 and 17 being attached to the housing 10 and rotating in the support plates 18 and 19, respectively. The two plates 18 and 19 have longitudinal slots 20 and 21 in which extend, respectively, bolts 22 and 23 fixed to the tube 1 of the telescope. To connect the casing 10 to the tube 1 of the telescope, two split flanges 24, 25 and 26, 27 are provided, arranged respectively at the upper edge and at the lower edge of the casing 10. Against the flanges coordinated with the objective are tightened nuts 29 screwed on tilting bolts 28 arranged in the tube 1, the front bolt alone being visible in the drawing.
The differences in directions forming between the indicating device and the deflection plane of the wedge 13 can be eliminated if, after loosening the nuts 29 and rotating the bolts 28, the housing 10 is lowered, rotated 1800 between the two plates 18 and 19 and attached to the tube 1 by means of the other pair of flanges 26 and 27. The rotation of the indicating device by 180 around the axis of the telescope and the respective elimination of the refractive influences acting on the deflection plane of the wedge will take place after loosening the stop screw 30 in the support ring 4. The wedge 13 rests against the curved edge of a tube 32 fixed in the housing 10 by means of a threaded ring 31, and its position is maintained by another tube interior 33 and two spacer rings 34 and 35 semi-circular.
After unscrewing the ring 31, the tube 32 and the wedge 13 can be removed and replaced by a tube having a wedge of greater refraction. Instead of a single wedge, one can also use two wedges whose refractive edges are parallel to each other and opposite to each other, and one can distance the two corners from each other by a layer of 'air or by means of a plano-parallel glass plate connected to the two corners. It is also possible to use a variable refractive wedge, for example in the form of a pair of rotating annular wedges.
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Figs. 4 and 5 show a front view and a side view of a pole 36 which serves for alignment in the use of the telescope shown in fig.l. This pole has a long line in the middle. tudinal 37 extending over a third of the length of the latter and the two ends of which respectively terminate in two double lines 38, 39, and 38 ', 39', which are symmetrical to it.
The reciprocal distance has double lines is greater than the width b. simple line. The two ends of the pole are provided, respectively, in the extension of the middle of the longitudinal line 37, with two sighting points 40 and 41, the junction line of which coincides with the axis of symmetry of the pole.
Fig.6 shows a pole 42 which differs from that, according to fig.4 by a line 37 'extending over one half of its length and two lines, 38 "and 39" symmetrical to the first and extending on the other half.
Fig. 7 shows the telescope field directed towards the pole according to fig. 6.
Fig.8 shows how to use telescope 1. This telescope is erected. on a scaffolding 44 vertically above the upper end of a well 43 and centered thereon. In the lower end of the well, a pole 42, 'for example according to fig. 6, is mounted horizontally on a stator 45, so that the center of the pole is roughly in the axis of the telescope (the telescope being advantageously provided with a crosshair), and that the junction line of the two points 40 and 41 represents the direction AA given underground.
If we look at the pole through the telescope, we see two images parallel to each other which are displaced from each other.
Now turn the telescope around its axis until the two images of the pole overlap, that is to say 'until the single line is in the middle of the double line (see fig. 7). The reciprocal distance of the two lines of the double line being greater than the width of the single line,
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the distance between this and the lines of the double stroke can be adjusted very exactly to equal width. This adjustment being accomplished, the plane of deviation of the wedge in the telescope contains the axis of symmetry of the pole 42. The observer now aims on earth with a theodolite the collimator mark 14 or 15 and reads on the graduated circle of the theodolite the horizontal direction A'-A ', a measurement for the direction transmission being thus completed.
In order to rule out a steering error between the collimator and the corner deviation plane, the steering transmission will also be checked with another corner position. For this purpose, the housing 10 is moved away from the telescope tube 1, rotated 180 around the collimator axis and attached to the tube 1. The observer again adjusts the double image of the pole. The average of the collimator directions read with the theodolite and resulting from the first and the second position of the wedge, in which the deviating effect of the wedge takes place in one and the same direction, is then free from a direction error. By rotating the telescope 180 around its axis and determining the direction of the collimator in two wedge positions, the refractive influences acting on the deflection plane of the wedge can be eliminated.
CLAIMS.
1. Telescope for fixing at a distance therefrom any direction by means of a plane determined by an optical member coordinated with the telescope, characterized in that this optical member produces a pair of images, and that a device flag belonging to this member indicates the fixed plan.