CH379134A - Raumbildentfernungsmesser - Google Patents

Raumbildentfernungsmesser

Info

Publication number
CH379134A
CH379134A CH75360A CH75360A CH379134A CH 379134 A CH379134 A CH 379134A CH 75360 A CH75360 A CH 75360A CH 75360 A CH75360 A CH 75360A CH 379134 A CH379134 A CH 379134A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
mirror
collimator
mirrors
deflection
spatial image
Prior art date
Application number
CH75360A
Other languages
English (en)
Inventor
Norbert Dr Guenther
Original Assignee
Zeiss Carl Fa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeiss Carl Fa filed Critical Zeiss Carl Fa
Publication of CH379134A publication Critical patent/CH379134A/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/10Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
    • G01C3/14Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument with binocular observation at a single point, e.g. stereoscopic type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description


      Raumbildentfernungsmesser       Die vorliegende Erfindung betrifft einen Raumbild  entfernungsmesser mit einem     Leuchtmarkenkollimator     zur Erzeugung der     Messmarken.    Dieser enthält zwei  gleichachsige mit je einer körperlichen Marke ver  bundene     Kollimatorobjektive    sowie eine Vorrichtung  zur Beleuchtung dieser Marken.

   Die     Messmarkenbilder     werden über zwei Winkelspiegel, die jeweils ausserhalb  der     Kollimatorobjektive    angeordnet sind, in das  eigentliche Beobachtungsfernrohr des     Raumbildent-          fernungsmessers        eingespiegelt.    Derartige Raumbild  entfernungsmesser haben den Vorteil, dass die     Leucht-          marke    stets in der Entfernung unendlich gesehen wird,  d. h. also, dass keine Berichtigung des Raumbild  entfernungsmessers notwendig ist.

   Voraussetzung für  diese sogenannte  Selbstberichtigung  des Gerätes  ist allerdings, dass die Lage der     Kollimatorobjektive     und die Grösse der Scheitelwinkel der Winkelspiegel  immer gleich bleibt.  



  Es ist schon vorgeschlagen worden, zur Vermei  dung der schädlichen Wirkung einer Drehung eines der  beiden     Kollimatorobjektive    die körperlichen Marken  so anzuordnen, dass das Bild des     Achsenpunktes    einer  Marke, welches von demjenigen Teil des damit ver  bundenen Objektivs erzeugt wird, das auf der dem  anderen Objektiv zugekehrten Seite der Marke liegt,  mit dem Punkt zusammenfällt, welcher für die Ab  bildung der anderen Marken der dingseitige Haupt  punkt des Objektivs ist. Um ferner die Scheitelwinkel  der Winkelspiegel temperaturunempfindlich zumachen,  wurde vorgeschlagen, diese aus Quarzglas herzustellen.  



  Es ist auch bekannt, zur Innenjustierung von Raum  bildentfernungsmessern zu beiden Seiten ausserhalb  zweier Winkelspiegel je eine im Brennpunkt eines       Kollimatorobjektivs    befindliche und von je einer  Lichtquelle beleuchtete     Justiermarke    anzuordnen. Die  Justierung erfolgt hier in der Weise, dass zunächst die  beiden Winkelspiegel parallel gestellt werden und eine    der wechselseitig einschaltbaren Lichtquellen ein  geschaltet wird. Hat sich nun einer der Scheitelwinkel  der beiden Winkelspiegel verändert, so wird beispiels  weise die Entfernung zu kurz gemessen. Nunmehr  werden beide Winkelspiegel umgeschlagen und die  andere Lichtquelle eingeschaltet. Dadurch wird die  Entfernung zu weit gemessen. Das Mittel aus beiden  Beobachtungen ist richtig.

   Das beschriebene Verfahren  hat den Nachteil, dass die Justierung des Entfernungs  messers ziemlich viel Zeit erfordert. Ferner ist der  Platzbedarf einer Anordnung zur Ausführung des  geschilderten     Justier-Verfahrens    relativ gross.  



  Es ist vorgeschlagen worden, bei einem Entfernungs  messer mit zwei gleichachsigen     Kollimatorobjektiven,     die mit je einer körperlichen Marke verbunden sind,  ausserhalb der beiden     Kolimatorobjektive    je einen  umschlagbaren Winkelspiegel von 90  Ablenkung und  je einen die Lichtstrahlen um 180  ablenkenden     End-          spiegel    anzuordnen. Einer der beiden Endspiegel ist  dabei zweckmässig mit einer Vorrichtung zur Änderung  der Ablenkung versehen. Bei einer Abweichung des  Scheitelwinkels eines Endspiegels vom Sollwert ent  stehen zwei     Messmarkenbilder,    die dem Beobachter in  verschiedenem Abstand erscheinen.

   Mittels der ge  nannten Vorrichtung können die Bilder der     Mess-          marken    auf gleichen Abstand gebracht werden, so dass  also Schwankungen des Scheitelwinkels der beiden  Endspiegel das     Messergebnis    nicht verfälschen.  



  Die Justierung dieses     Raumbildentfernungsmessers     erfolgt in der Weise, dass nach durchgeführter Messung  die beiden Winkelspiegel von 90  Ablenkung umge  schlagen werden und eine weitere Messung durch  geführt wird. Haben in     Messstellung    1 die beiden Spiegel  beispielsweise eine solche Lage, dass das von den       Kollimatorobjektiven    austretende Licht zuerst über die  Endspiegel von 180  Ablenkung und dann über die  Winkelspiegel von 90  Ablenkung in den Beobach-           tungsteil    des     Raumbildentfernungsmessers    gelangt, so  kann in dieser Stellung infolge einer Veränderung des  Scheitelwinkels einer der Winkelspiegel von 90' Ab  lenkung beispielsweise das Ziel zu nahe gesehen werden.

    In     Messstellung        I1,    d. h. also nach dem Umschlagen der  Winkelspiegel, wird das von den     Kollimatorobjektiven     austretende Licht direkt über die Winkelspiegel von  90' Ablenkung in den Beobachtungsteil des Ent  fernungsmessers gespiegelt. Da hier die Winkelspiegel  gegenüber der     Messstellung    1 um 180' umgeschlagen  sind, wird in diesem Fall bei fehlerhaftem Scheitel  winkel eines der Winkelspiegel das Ziel in einem ande  ren Abstand, nämlich zu weit entfernt gesehen. Das  Mittel aus beiden Einstellungen ist richtig.  



  Die beiden umschlagbaren Winkelspiegel von  90' Ablenkung sind bei diesem bekannten Raum  bildentfernungsmesser nur teildurchlässig verspiegelt  und so angeordnet, dass je ein Teilspiegel vor den zum  Eintritt der Zielstrahlen dienenden Öffnungen ange  ordnet ist. Auf diese Weise durchdringen die Ziel  strahlen die Teilspiegel der beiden Winkelspiegel und  gelangen direkt in den Beobachtungsteil des Ent  fernungsmessers.  



  Die ausserhalb der Winkelspiegel von 90' Ablen  kung angeordneten Winkelspiegel von 180' Ablenkung  weisen eine     Dachkantwirkung    auf. Dadurch wird die  Pupille des auf den Winkelspiegel auftreffenden Licht  bündels geteilt, so dass in der Austrittspupille des Ent  fernungsmessers zwei getrennte Pupillenhälften des       Messmarkenbildes    auftreten. Dieser Effekt stört wenig,  wenn die Austrittspupille einen Durchmesser von 1 mm  nicht wesentlich übersteigt, d. h. also, wenn die  Austrittspupille des Gerätes merklich kleiner als die  Augenpupille ist. Ist jedoch die Austrittspupille des  Entfernungsmessers grösser, so verschwindet bei Kopf  bewegungen des Beobachters nach rechts oder links  jeweils die Marke, deren Pupillenanteil ausserhalb der  Augenpupille zu liegen kommt.  



  Die vorliegende Erfindung     betrifft    eine Ausgestal  tung des vorstehend beschriebenen     Raumbildent-          fernungsmessers,    bei welcher der geschilderte Nachteil  der Pupillentrennung nicht auftritt.

   Dies wird gemäss  der     Erfindung    dadurch erreicht, dass bei einem solchen       Raumbildentfernungsmesser    anstelle jedes der     180'-          Winkelspiegel        2n+2        (n=1,   <I>2,</I> 3, 4<B>...</B> )     Spiegelflächen     vorgesehen sind, die zur Aufspaltung des von dem  jeweils zugeordneten     Kollimatorobjektiv    kommenden  Strahlenbündels in zwei Teillichtbündel, zur Ablen  kung dieser Teilbündel auf gleichen, aber entgegen  gesetzt durchlaufenen Wegen um 180' und zu ihrer  physikalischen Strahlenvereinigung am Ort des auf  treffenden Lichtbündels dienen.

   Durch diese Mass  nahme wird erreicht, dass keine Pupillentrennung auf  tritt, so dass die durch eine solche Trennung bedingten  Fehler von vornherein entfallen.  



  Durch die Aufspaltung des von dem jeweils zu  geordneten     Kollimatorobjektiv    ausgehenden Strahlen  bündels in zwei Teillichtbündel und die Ablenkung  dieser Teillichtbündel auf gleichen, aber entgegen  gesetzt durchlaufenen Wegen um 180' wird erreicht,    dass eventuelle, durch äussere Einflüsse hervorgerufene  Fehler in der Stellung der     Spiegelflächen    das     Mess-          ergebnis    nicht     beeinflussen.    In solchen Fällen werden  die beiden Teillichtbündel um entgegengesetzt gleiche  Beträge abgelenkt, wobei das Mittel aus den abgelenk  ten Strahlen richtig bleibt.  



  Die erwähnten     Spiegelflächen    können durch ent  sprechend angeordnete Spiegel oder durch entsprechend  ausgebildete Prismen gebildet werden. Es empfiehlt  sich dabei, vier     Spiegelflächen    zu verwenden, da durch  eine solche Anzahl von Spiegelflächen der angestrebte  Effekt mit möglichst kleinem Aufwand erreicht wird.  Es ist noch zu erwähnen, dass die Anzahl der Spiege  lungen der Teillichtbündel immer eine gerade Zahl sein  muss.  



  Die Erfindung wird im folgenden anhand der Aus  führungsbeispiele darstellenden     Fig.    1 bis 3 der beige  fügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:       Fig.    1 einen     Raumbildentfernungsmesser    in sche  matischer Darstellung;       Fig.    2     Messstellung    I des     Leuchtmarkenkollimators     bei verändertem Scheitelwinkel eines der Winkelspiegel  mit 90' Ablenkung;       Fig.    3     Messstellung        1I    des     Leuchtmarkenkollimators     bei verändertem Scheitelwinkel eines der Winkelspiegel  mit 90' Ablenkung;

         Fig.    4 ein aus Prismen zusammengesetztes, zur  Ablenkung des auftreffenden Lichtes um 180' dienen  des Element;       Fig.    5 ein aus Spiegeln aufgebautes, zur Ablenkung  des auftreffenden Lichtes um 180' dienendes optisches  Element.  



       Fig.    1 zeigt den schematischen Aufbau eines Raum  bildentfernungsmessers. Die     Kollimatorobjektive    1  und 2, in deren Hauptebenen, die zugleich Brennebenen  des anderen Objektives sind, sich die über zwei  Lichtquellen 7 und 8 und zwei Prismen 3 und 4 be  leuchteten     Messmarken    5 und 6 befinden, schicken ihr  Licht in der dargestellten     Messstellung    zu zwei Elemen  ten 11 und 12, welche das auftreffende Strahlenbündel  in zwei Teillichtbündel aufspalten, diese Teilbündel auf  gleichen, aber entgegengesetzt durchlaufenen Wegen  um 180' ablenken und sie schliesslich am Ort des  auftreffenden Lichtbündels vereinigen.

   Die Wirkungs  weise des Elementes 11 und des in gleicher Weise auf  gebauten, Jedoch spiegelbildlich angeordneten Elemen  tes 12 wird anhand der     Fig.    4 noch näher erläutert  werden.  



  Von den Elementen 11 und 12 gelangen die Licht  strahlen zu zwei     90'-Winkelspiegeln    9 und 10 und von  da in den Beobachtungsteil des     Entfernungsmessgerätes.     Die Teilspiegel der beiden     90'-Winkelspiegel    9 und 10  sind nur teildurchlässig verspiegelt, und der obere  Teilspiegel ist jeweils so angeordnet, dass er von den  vom Ziel kommenden Strahlen durchdrungen wird.  



  Der eigentliche Entfernungsmesser besteht aus den  beiden Prismen 15 und 16, zwei Objektiven 17 und 18,  zwei weiteren Prismen 19 und 20, zwei     Umlenkprismen     41 und 42 sowie zwei Okularen 23 und 24. Die Ent  fernungsmessung selbst wird mittels der Vorrichtung 25      vorgenommen, welche dazu dient, eine der beiden  Linsen 26 zu verschieben.  



  Eine     Spiegelfläche    des optischen Elements 12 ist  zwecks Veränderung des     Ablenkwinkels    um die Achse  13 drehbar und mittels einer Schraube 14 einstellbar.  Durch Drehen der Schraube 14 können zwei     Mess-          markenbilder    erzeugt werden, die dem Beobachter in  verschiedenem Abstand erscheinen. Die Entfernung  zwischen diesen beiden     Messmarkenbildern    kann durch  Drehen der Schraube 14 verändert werden. Auf diese  Weise lassen sich     Differenzmessungen,    beispielsweise  zur Ermittlung der Ablage von Einschlägen durch  führen, wenn die Schraube 14 über ein     Messgetriebe     mit einer Skala verbunden ist, welche Entfernungs  differenzen anzeigt.

   Ferner kann die durch die Schraube  14 gegebene     Verstellmöglichkeit    dazu benutzt werden,  persönliche Fehler des     Messmannes    sowie     Sprung-          bewegungen    des Zieles bei starker Sonneneinwirkung  im Gelände auszuschalten. Zu diesem Zweck wird bei  der Messung das Ziel zwischen die beiden     Messmarken-          bilder    gestellt, deren Abstand beliebig verändert  werden kann.  



  In     Fig.    2 ist der     Leuchtmarkenkollimator    des be  schriebenen     Raumbildentfernungsmessers    in     Mess-          stellung    I dargestellt, wobei der Scheitelwinkel des  Winkelspiegels 10 verändert sein soll. In dem hier dar  gestellten Fall weicht das vom Winkelspiegel 10  kommende Licht um den Winkel a von der optischen  Achse des Beobachtungsteils des Entfernungsmessers  ab. Dadurch wird die     Messmarke    zu nahe gesehen. Zur  Justierung werden die Winkelspiegel 9 und 10 umge  schlagen, wie dies in     Fig.    3 dargestellt ist.

   Auch hier  weichen die vom Winkelspiegel 10 kommenden Licht  strahlen um den Winkel a von der optischen Achse des  Beobachtungsteiles ab, jedoch erfolgt die Abweichung  nach der anderen Seite wie bei     Messstellung    I. Dadurch  wird die     Messmarke    zu weit entfernt gesehen. Das  Mittel aus den beiden     Messstellungen    1 und     1I    ergibt  die richtige Messung.  



  Um diesen Mittelwert sofort an der Entfernungs  skala ablesen zu können, ist es vorteilhaft, Mittel vor  zusehen, durch welche die Verstellung des     Entfer-          nungsmessgliedes    während der Kontrollmessung nur  mit der Hälfte der bei der normalen Entfernungs  messung vorgesehenen Grösse auf die Entfernungsskala  übertragen wird. Beträgt z. B. die Übersetzung zwi  schen dem Einstellknopf des     Entfernungsmessgliedes     und der     Messskala    in der     Messstellung    I bei der nor  malen Entfernungsmessung 1:1, so verwendet man in  der     Messstellung        II    bei der Kontrollmessung ein Über  setzungsverhältnis 1:2.

   Da die Differenz der normalen  und der Kontrollmessung den doppelten     Messfehler     darstellt, wird die Entfernungsskala infolge der ge  änderten Übersetzung um die Hälfte dieser Differenz  und damit genau um den einfachen Betrag des     Mess-          fehlers    verschoben, so dass nunmehr die wahre Ent  fernung angezeigt wird.  



  In     Fig,#4    ist das Element 11 in vergrösserter perspek  tivischer Darstellung gezeichnet. Wie aus dieser Dar-    Stellung hervorgeht, besteht das Element 11 aus zwei  rhombischen Prismen 35 und 36, welche entlang der  Fläche 21 miteinander verkittet sind und welche ein  rechtwinkliges Prisma 27 einschliessen. Die Kittfläche  21 ist halbdurchlässig verspiegelt und, wie aus     Fig.    1  hervorgeht, um 45  gegen das auftreffende Lichtbündel  geneigt.    Das auftreffende Lichtbündel 28 wird an der  Fläche 21 in zwei Teillichtbündel aufgespalten, welche  auf gleichen, aber entgegengesetzt durchlaufenen  Wegen um 180  abgelenkt werden. Die beiden Teil  bündel werden schliesslich wieder auf der Spiegel  fläche 21 miteinander vereinigt.

      Es ist leicht einzusehen, dass durch eine     Kippung     des Prismas 27 um seine Dachkante eine Änderung  des     Ablenkwinkels    des Elementes 11 erreicht werden  kann.  



       Fig.    5 zeigt eine dem Element 11 entsprechende  Spiegelanordnung. Diese besteht aus dem halbdurch  lässigen Spiegel 29, welcher um 45  gegen das auftref  fende Lichtbündel 28 geneigt ist und welcher zur  Strahlentrennung und     Strahlenvereinigung    dient. Die  drei weiteren Spiegel 30, 31 und 32 bilden mit dem  Spiegel 29 ein Viereck und lenken die     Teillichtbündel     in Form einer geschlossenen Lichtschleife ab. Zur  Veränderung des     Ablenkwinkels    ist ein Schraube 33  vorgesehen, mittels welcher der Spiegel 31 um eine  Achse 34     verkippt    werden kann.  



  Bei der beschriebenen und dargestellten Vorrich  tung tritt keine Pupillentrennung auf, da die an der  halbdurchlässigen Fläche 21 getrennten Lichtbündel  auf dieser Fläche auch wieder vereinigt werden. Dem  zufolge kann der in     Fig.    1 dargestellte Raumbild  entfernungsmesser auch für Messungen verwendet  werden, bei welchen die Austrittspupille des Gerätes  wesentlich grösser als 1 mm, d. h. also grösser als die  Augenpupille ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Raumbildentfernungsmesser mit einem zwei gleich achsige, mit je einer körperlichen Marke verbundene Kollimatorobjektive sowie eine Vorrichtung zur Be leuchtung dieser Marken enthaltenden Leuchtmarken- kollimator zur Erzeugung der Messmarken, bei wel chem im parallelen Strahlengang jedes Kollimators ein umschlagbarer, teildurchlässiger Winkelspiegel von 90 Ablenkung angeordnet ist und bei welchem ausser halb dieser Winkelspiegel in Verlängerung der Kolli- matorachse Elemente von 180 Ablenkung gerätefest angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Elemente von 180 Ablenkung aus 2n+2 <I>(n =1, 2,</I> 3,4<B>...</B> ) Spiegelflächen bestehen, die zur Aufspaltung des von dem jeweils zugeordneten Kollimatorabjektiv kommenden Strahlenbündels in zwei Teillichtbündel, zur Ablenkung dieser Teillichtbündel auf gleichen, aber entgegengesetzt durchlaufenen Wegen um 180 und zu ihrer physikalischen Strahlenvereinigung am Ort des auftreffenden Lichtbündels dienen.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Raumbildentfernungsmesser nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel flächen von einem gegen das auftreffende Lichtbündel um 45' geneigten, zur Strahlentrennung und Strahlen vereinigung dienenden halbdurchlässigen Spiegel sowie drei weiteren, mit diesem Spiegel ein Viereck bildenden und die Teillichtbündel in Form einer geschlossenen Lichtschleife ablenkenden Spiegel gebildet sind.
    2. Raumbildentfernungsmesser nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel flächen von zwei miteinander verkitteten rhombischen Prismen und einem von diesen eingeschlossenen recht winkligen Prisma gebildet sind, wobei die Kittfläche der rhombischen Prismen halbdurchlässig verspiegelt und um 45' gegen das auftreffende Lichtbündel geneigt ist. 3. Raumbildentfernungsmesser nach Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der halbdurchlässigen Trennfläche senkrecht stehende Spiegel bzw. das rechtwinklige Prisma um seine Spiegelfläche kippbar gelagert ist.
CH75360A 1959-01-23 1960-01-22 Raumbildentfernungsmesser CH379134A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEZ0007074 1959-01-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH379134A true CH379134A (de) 1964-06-30

Family

ID=7619995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH75360A CH379134A (de) 1959-01-23 1960-01-22 Raumbildentfernungsmesser

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH379134A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010004824B4 (de) V-Block Messvorrichtung zur Bestimmung optischer Materialkonstanten und Verfahren zur Bestimmung optischer Materialkonstanten mittels einer V-Block-Messvorrichtung
DE2414382C2 (de) Optische kollimierende Ausrichtungsanordnung
DE3048132A1 (de) Automatisches linsenmessgeraet
CH379134A (de) Raumbildentfernungsmesser
DE1044950B (de) Fotoelektrische Abtasteinrichtung fuer die Eichung von Elektrizitaetszaehlern
DE2945552C2 (de) Prüf- und Justiereinrichtung der Lage mehrerer optischer Achsen eines optoelektronischen Gerätes
DE469749C (de) Geraet zum Messen der Parallelkoordinaten der Punkte einer ebenen Flaeche, eines Messbilds o. dgl.
DE2629820A1 (de) Vorrichtung zur parallelen ausrichtung mehrerer optischer achsen
DE360996C (de) Nivelliergeraet
DE948195C (de) Fernrohr zur Verwendung in Verbindung mit einem fernen Reflektor
DE1062440B (de) Raumbildentfernungsmesser mit einem Leuchtmarkenkollimator
AT212579B (de) Einrichtung zur Entfernungsmessung
DE400844C (de) Entfernungsmesser mit Messlatte am Ziel
DE516803C (de) Einrichtung zur Erzeugung von Doppelbildern in Fernrohren fuer Verwendung bei Entfernungsmessern mit Basis am Ziel
DE626529C (de) Selbstreduzierender Entfernungsmesser
DE482651C (de) Theodolit oder aehnliches Winkelmessgeraet
DE665881C (de) Optisches System fuer stereophotogrammetrische Auswertegeraete
DE365720C (de)
DE2135882C3 (de) Nivellierinstrument mit Fernrohr
DE573651C (de) Tachymeterfernrohr
DE2506840C3 (de) Scheitelbrechwertmesser
DE1024252B (de) Optische Laengenmessmaschine
DE612401C (de) Optische Vorrichtung zum Pruefen von Achsenrichtungen
AT130080B (de) Tachymeterfernrohr.
DE700702C (de) Zur Ablenkung eines konvergenten Abbildungsstrahlenbündels bestimmtes Spiegelsystem