Einrichtung zur Bestimmung von Neigungen eines optischen Zielgerätes Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Be stimmung von Neigungen eines optischen Zielgeiätes mit Hilfe spiegelnder Flächen, die zur Ablenkung einer Ziellinie nacheinander wirksam werden und von denen zwei am Gerät und zwei an. einem am Gerät drehbar gelagerten Pendel fest angebracht sind, das bei Neigungsänderungen des Gerätes Einstellungen um seine Drehachse erfährt.
Bei den bekannten, einem Fernrohr zugeordneten Einrichtungen dieser Art werden die spiegelnden Flächen durch die Reflexionsflächen eines Porro- Prismensystems 2. Art dargestellt, dessen erstes und drittes Prisma: pendelnd aufgehängt sind. Da hierbei ein Zielstrahl eine Verschwenkung erfährt, muss die Einrichtung zu ihrer einwandfreien Funktion an einer bestimmten Stelle im Fernrohr angeordnet sein. Da durch kann jedoch der Aufbau der Fernrohroptik un günstig beeinflusst werden.
Dieser Nachteil wird erfindungsgemäss behoben, indem sämtliche Spiegelflächen so angebracht wer den, dass sie eine gemeinsame, zur Pendeldrehachse senkrechte Hauptspiegelungsebene haben und so zu einander liegen, dass bei beliebiger Neigung des Ge rätes ein auf die vordere spiegelnde Fläche des Pen dels auftreffender Zielstrahl über die anderen spie gelnden Flächen die hintere spiegelnde Fläche des Pendels parallel zu sich selbst versetzt verlässt. Auf diese Weise ist es möglich, eine derartige Einrichtung an einer beliebigen Stelle im konvergenten Strahlen gang eines optischen Zielgerätes anzuordnen, ohne den optischen Aufbau des Gerätes zu stören.
Die Einrichtung kann so ausgebildet werden, dass sowohl die am Gerät als auch, die am Pendel angeord neten Spiegelflächen jeweils gleiche aber beliebige Winkel miteinander einschliessen.
Vorteilhaft ist es, Mittel zur Änderung des Ab standes der Schnittlinien der spiegelnden Flächen vor- zusehen. Die Drehachse des Pendels liegt bei der Nei gung Null des Gerätes zweckmässig in einer Ebene, die durch die Schnittlinien der spiegelnden Flächen bestimmt ist. Der Aufhängung des Pendels können sowohl Drähte und Bänder als auch Blattfedern dienen.
Wird die Einrichtung im Fernrohr eines Nsvellier- gerätes zum Anvisieren ferner Ziele verwendet, so ist es zur genauen Kompensation der Fernrohrneigungen von Vorteil, im Strahlengang des Fernrohres ein Um kehrsystem vorzusehen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann auch in Verbindung mit einem Lichtzeiger zur Neigungs anzeige und zusammen mit einem System von Photo zellen, die zur Steuerung einer Nachlaufeinrichtung dienen, zur selbsttätigen Stabilisierung eines Gerätes Verwendung finden.
In der Zeichnung sind eine erfindungsgemässe Einrichtung und verschiedene Möglichkeiten ihrer Anwendung dargestellt: Fig. 1 zeigt die erfindungsgemässe Einrichtung und ihre Wirkungsweise schematisch.
Das Zielgerät nach Fig. 2 ist ein Nivellierfernrohr, dessen Ziellinie stabilisiert wird. Fig. 3 zeigt ein bei dem das Bildeiner sich nicht im Zielfernrohr befindlichen Ablesemarke stabilisiert wird. Fig. 4 veranschaulicht eine Anwendungsmöglichkeit der Einrichtung auf ein Gerät zur optischen Neigungsanzeige bzw. zur Stabi lisierung des Gerätes selbst.
Fig. 1 zeigt vier Spiegelflächen 1; 2; 3; 4 mit einer gemeinsamen, in der Zeichenebene liegenden Haupt spiegelungsebene, von denen die Spiegelflächen 1 und 4 um eine Achse X-X pendelnd aufgehängt sind., wäh rend die Spiegelflächen 2 und 3 gerätefest sind. Jeweils zwei dieser spiegelnden Flächen 1; 4 bzw. 2; 3 schliessen miteinander den gleichen Winkel y ein, der beliebig gross sein kann.
Aus Fig. 1 geht hervor, dass bei einer Neigungsänderung a der Einrichtung ein durch einen Punkt H horizontal einfallender Licht strahl nach Reflexion an der pendelnd aufgehängten Spiegelfläche 1, an den beiden gerätefesten Spiegel flächen 2 und 3 und an der pendelnden Spiegelfläche 4 stets parallel zu sich selbst versetzt nach einem Punkt F abgelenkt wird.
In Fig. 2 bedeutet 5 das Gehäuse eines Zielfern rohres, das ein Objektiv 6, eine sammelnde Schiebe linse 7, eine Umkehrlinse 8 und ein, Okular 9 ent hält. Mit 10 ist ein um eine Achse Y-Y pendelndes Prisma, und mit 11 und 12 sind zwei am Gehäuse 5 befestigte Planspiegel bezeichnet. Am Prisma 10 ist eine Vorrichtung 13 angebracht, die dessen Schwin gungen um die Achse Y-Y dämpft.
In Fig. 3 enthält ein Nivellierfern.rohr in einem Gehäuse 14 ein Objektiv 15, eine zerstreuende Schiebelinse 16 und ein Okular 17. Die Strichmarke 18 ist nicht unmittelbar im Strahlengang des Fern rohres angeordnet, sondern sie wird mit Hilfe eines Spiegelsystems 19; 20; 21; 22, einer Sammellinse 23 und eines rhombischen Prismas 24 in der Okularbüd- ebene abgebildet, wo sich das Fadenkreuz 25 auf einer Glasplatte 25' befindet.
Zur Stabilisierung des Strichmarkenbildes sind die beiden Spiegel 19 und 22 an einem Pendel 26 befestigt, das Schwingungen um eine Achse Z-Z ausführt, während die Spiegel 20 und 21 am Gehäuse befestigt sind.
Ein in Fig.4 dargestelltes Gehäuse 27 enthält eine Blende 28, deren Öffnung als Marke 28' aus gebildet und von einer Lichtquelle 29 über einen Kondensor 30 beleuchtet wird. Diese Marke wird über ein Spiegelsystem 31; 32; 33; 34, mit Hilfe einer Sammellinse 35 auf eine in der Gehäusewand angeordnete Mattscheibe 36 abgebildet. Die Spiegel 31 und 34 sind am Gehäuse und die Spiegel 32 und 33 an einem Pendel 37 befestigt, das um eine zur Zeichenebene senkrecht stehende Achse U-U im Ge häuse 27 drehbar gelagert ist.
Bei Neigung des Ge häuses um eine zur Pendeldrehachse U-U parallele Achse V-V wandert das Bild der Marke 28' auf der Mattscheibe 36 infolge der Wirkungsweise von Pen del und Spiegelsystem in einer Richtung, die der Nei gung des Gehäuses entgegengesetzt ist. Diese Aus wanderung kann an einer in Fig. 4 nicht dargestellten Teilung abgelesen werden, oder an Stelle einer visuel len Beobachtung kann eine Vorrichtung mit lichtelek trischem Abgriff vorgesehen werden, die mit Hilfe ver- stärkterPhotoströme eine Nachlaufeinrichtung steuert.
Zu diesem Zweck ist die Mattscheibe 36 mit einer punktförmigen Schwärzung 38 versehen, an der bei Nullstellung des Gehäuses das Bild der Leuchtmarke entsteht. Da bei Neigungsänderungen des Gehäuses das Bild der Marke 28' auswandert, treffen die Ab bildungsstrahlen nicht mehr auf die Schwärzung 38, sondern gehen an dieser Schwärzung vorbei und tref fen über ein Spiegelsystem 39; 40; 41; 42 oder 43; 44; 45; 46 auf eine Photozelle 47. Welches dieser beiden Spiegelsysteme die Abbildungsstrahlen der Photozelle zuführt, hängt davon ab, ob sich das Ge häuse aus seiner Nullage nach oben oder unten neigt.
Der erzeugte Photostrom treibt über einen Verstär ker 48 einen Motor 49 an. Die Antriebsrichtung die ses Motors ist abhängig von dem Weg der Abbil dungsstrahlen über die Spiegelsysteme. Der Motor 49 treibt mit Hilfe einer Welle 50 über ein Kegeiräder- paar 51 und 52 eine Spindel 53 an. Auf dieser Spin del läuft eine mit Innengewinde versehene, gegen Drehbewegungen gesicherte Hülse 54 in Richtung der Drehachse der Spindel 53.
Die Hülse 54 kippt das Gehäuse 27 um die Schwenkachse V-V. Durch eine derartige Anordnung wird bei Neigungsänderungen des Gehäuses 27 dieses selbsttätig wieder in die Null- lage zurückgeführt.