Vorrichtung zur selbsttätigen Stabilisierung der Ziellinie eines gebrochenen Fernrohrs Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbst- tUtigen Stabilisierung der Ziellinie eines um eine hori zontale und eine vertikale Achse drehbar gelagerten gebrochenen Fernrohrs, insbesondere für astrono- misch-geodätische Instrumente,, die bei Drehung des.
Fernrohrs um die vertikale Achse die Einhaltung eines beliebig vorgegebenen Drehwinkels um die hori zontale Achse (Zenitdistanz) gewährleistet.
Bei allen Aufgaben der astronomischen Orts- und Zeitbestimmung, die durch Sternbeobachtungen unter gleicher Zenitdistanz während eines Messungsvor ganges gelöst werden, ist es üblich, zur Erfassung von geringen Neigungsänderungen der Ziellinie des verwendeten Instruments mit sehr genauen Libellen (Horrebow-Niveaus) zu arbeiten.
Da hierbei zu sätzlich zur Zeitablesung eine Libellenablesung sowie bei der Auswertung eine entsprechende Korrektions- rechnung durchzuführen ist, ist diese Methode zur genauen Erfassung der Veränderung der Ziellinie verhältnismässig umständlich.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Fesselung des Zielstrahls an eine um die vertikale Drehachse des Fernrohrs drehbare Lotebene ein an der Fern rohrstütze pendeln aufgehängtes optisches Ablenk- element zu verwenden, dessen stets horizontale Pen deldrehachse rechtwinklig zur horizontalen Drehachse des Fernrohrs gerichtet ist. Mit dieser Anordnung ist jedoch die Fesselung des das Objektiv verlassenden Zielstrahls an eine um die horizontale Fernrohrdreh- achse schwenkbare und diese Achse enthaltende Ebene nicht möglich.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht einen neuen Weg der genauen Erfassung und dar über hinaus der Kompensation von geringen Nei gungsänderungen der Ziellinie dadurch, dass im Strah lengang des gebrochenen Fernrohrs an einer Fern rohrstütze ein optisches Ablenkelement pendelnd auf- gehängt ist, dessen Pendeldrehachse parallel zur hori zontalen Drehachse des Fernrohrs.
angeordnet ist, dass mindestens zwei rechtwinklig aufeinander stehende, um eine zur horizontalen Fernrohrdrehachse senk rechte Achse drehbar angeordnete spiegelnde Flächen vorgesehen sind, die bei Drehung des Fernrohrs um die horizontale Drehachse gemeinsam eine halb so grosse Drehung um die genannte,
zu ihr senkrechte Achse erfahren und dass weitere mit der Fernrohr- stütze verbundene spiegelnde Flächen vorgesehen sind, die den Zielstrahl rechtwinklig zur horizontalen Fernrohrdreliachse ablenken.
Die Verwendung eines pendelnd aufgehängten optischen Ablenkelements zwecks automatischer Hori- zontierung der Ziellinie eines Nivelliergerätes ist be kannt. Hiebei ist aber das Fernrohr nur um eine ver tikale Achse drehbar und der Pendelspiegel immer im Fernrohr selbst so untergebracht, dass seine Pen deldrehachse rechtwinklig zur Ziellinie gerichtet ist.
Beim Gegenstand der Erfindung dagegen ist das optische Ablenkelement vom Fernrohr getrennt und mit seiner Pendeldrehachse neuartig angeordnet, wor aus sich auch in Verbindung mit dem drehbar an geordneten Prisma die neuartige Wirkung ergibt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung erübrigt die Ablesung der Libellenanzeige, so dass sich der Be obachter beispielsweise vollkommen auf die Beobach tung der Sterndurchgänge konzentrieren kann. Weiter hin werden Schwierigkeiten in der Fertigung von Sekundenlibellen umgangen.
Die Zeichnung stellt schematisch ein Ausführungs- beispiel des Gegenstandes,der Erfindung bei zenitaler Zielung dar, und zwar zeigt Fig. 1 einen senkrechten, die Kippachse ent haltenden Schnitt der Vorrichtung und Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.
In einem um eine horizontale Achse K-K und um eine vertikale Achse L -L drehbaren Fernrohr 1 mit dem Objektiv 2 und dem Okular 3 sind zwei als Oberflächenspiegel 4 und 5 ausgebildete ebene spiegelnde Flächen fest angebracht, so dass sie an allen Bewegungen des Fernrohrs teilnehmen. Mit 6 und 6' sind zwei Fernrohrstützen bezeichnet,
auf denen das Fernrohr 1 um die Achse K-K drehbar ge lagert ist und die beide zur nicht dargestellten Alhi- dade gehören, mit der sich das Fernrohr um die Achse L -L dreht.
In einem an der Fernrohrstütze 6 befestigten Gehäuse 7 befinden sich zwei mit dem Gehäuse fest verbundene, als Oberflächenplan- spiegel 8 und 9 ausgebildete ebene spiegelnde Flächen, zwei gemeinsam um eine senkrecht auf der horizon talen Achse K-K stehende Achse X-X drehbar an geordnete senkrecht aufeinander stehende ebene spie gelnde Flächen 10 und 10', die die Dachflächen eines rechtwinkligen Prismas 10" sein können,
und ein optisches Ablenkelement in Form eines Planspie gels 11, der in einer Fassung 12 gelagert, mittels einer flexiblen Schwinge 13 am Gehäuse 7 um eine zur Drehachse K-K parallele Achse Y-Y pendelnd aufgehängt ist und sich unter dem Einfluss der Schwer kraft immer in. den gleichen Winkel zur Lotrechten einstellt: Der Spiegel 5 ist an einer Stelle 14 durch brochen.
Durch diese Ausnehmung gelangt das vom Objektiv kommende Strahlenbündel unter Einwirkung des Planspiegels 11 und des Prismas 10" stets an die gleiche Stelle eines in der Okularbildebene an geordneten Fadenkreuzes 15. Das Fernrohr 1 und das Prisma 10" stehen miteinander durch einen der Einfachheit halber nicht dargestellten Bewegungs mechanismus derart in Verbindung, dass eine Dre hung des Fernrohrs um die Achse K-K eine halb so grosse Drehung des Prismas um die Achse<I>X -X</I> bewirkt.
Mit dieser Zuordnung von Fernrohr 1 und Prisma 10" wird erreicht, dass trotz Zielung in ver schiedenen Zenitdistanzen die zenitale Richtung des Bildes mit der Pendeldrehachse Y-Y des Plan spiegels 11 stets einen rechten Winkel bildet. Damit ist für alle Zenitdistanzen die Funktion des Pendel spiegels, kleine Änderungen der Zenitdistanz während der Messung automatisch zu kompensieren, gewähr leistet.
Device for automatic stabilization of the target line of a broken telescope The invention relates to a device for the automatic stabilization of the target line of a broken telescope rotatably mounted about a horizontal and a vertical axis, in particular for astronomical-geodetic instruments, which when the.
Telescope around the vertical axis ensures compliance with any given angle of rotation around the horizontal axis (zenith distance).
For all tasks of astronomical location and time determination that are solved by observing the stars at the same zenith distance during a measurement process, it is common to work with very precise vials (Horrebow levels) to record slight changes in the inclination of the target line of the instrument used.
Since, in addition to the time reading, a level reading as well as a corresponding correction calculation must be carried out during the evaluation, this method for the precise detection of the change in the target line is relatively laborious.
It has already been proposed to use an optical deflecting element suspended on the telescope support to tie the target beam to a plumb plane that can be rotated about the vertical axis of rotation of the telescope, and whose always horizontal pen axis of rotation is directed at right angles to the horizontal axis of rotation of the telescope. With this arrangement, however, it is not possible to restrain the aiming beam leaving the objective on a plane which is pivotable about the horizontal axis of rotation of the telescope and which contains this axis.
The device according to the invention enables a new way of precise detection and, moreover, the compensation of slight changes in inclination of the target line in that an optical deflection element is suspended pendulum in the beam path of the broken telescope on a telescope support, the pendulum axis of rotation of which is parallel to the horizontal Axis of rotation of the telescope.
is arranged that at least two reflective surfaces standing at right angles to one another, rotatably arranged about an axis perpendicular to the horizontal axis of rotation of the telescope, are provided which, when the telescope is rotated about the horizontal axis of rotation, together rotate half as much about the said,
Learn about its perpendicular axis and that further reflective surfaces connected to the telescope support are provided, which deflect the target beam at right angles to the horizontal telescope axis.
The use of a pendulum suspended optical deflector for the purpose of automatically leveling the target line of a leveling device is known. In this case, however, the telescope can only be rotated about a vertical axis and the pendulum mirror is always housed in the telescope itself in such a way that its pivot axis is directed at right angles to the target line.
In the subject matter of the invention, however, the optical deflection element is separated from the telescope and newly arranged with its pendulum axis of rotation, which results in the novel effect also in connection with the rotatable on prism.
The device according to the invention eliminates the need to read the level indicator, so that the observer can, for example, concentrate completely on observing the star passages. Furthermore, difficulties in the manufacture of second vials are avoided.
The drawing schematically shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention with zenithal aiming, namely FIG. 1 shows a vertical section of the device containing the tilt axis and FIG. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG .
In a telescope 1 rotatable about a horizontal axis K-K and a vertical axis L -L with the objective 2 and the eyepiece 3, two flat, reflective surfaces designed as surface mirrors 4 and 5 are firmly attached so that they participate in all movements of the telescope. With 6 and 6 'two telescope supports are designated,
on which the telescope 1 is rotatably mounted about the axis K-K and both of which belong to the alidade, not shown, with which the telescope rotates about the axis L -L.
In a housing 7 fastened to the telescope support 6 there are two flat reflective surfaces firmly connected to the housing, designed as surface planar mirrors 8 and 9, two together rotatable about an axis XX perpendicular to the horizontal axis KK and arranged perpendicular to one another flat reflective surfaces 10 and 10 ', which can be the roof surfaces of a right-angled prism 10 ",
and an optical deflection element in the form of a plane mirror 11, which is mounted in a mount 12, is suspended by means of a flexible rocker 13 on the housing 7, oscillating about an axis YY parallel to the axis of rotation KK and always moves into the same under the influence of gravity Sets the angle to the perpendicular: The mirror 5 is broken through at one point 14.
The beam coming from the lens passes through this recess under the action of the plane mirror 11 and the prism 10 "always at the same point of a crosshair 15 arranged in the eyepiece image plane. The telescope 1 and the prism 10" are connected to one another by one not shown for the sake of simplicity Movement mechanism connected in such a way that a rotation of the telescope about the axis KK causes half the rotation of the prism about the axis <I> X -X </I>.
With this assignment of telescope 1 and prism 10 ″ it is achieved that, despite aiming at different zenith distances, the zenithal direction of the image always forms a right angle with the pendulum rotation axis YY of the plane mirror 11. This means that the function of the pendulum mirror is to automatically compensate for small changes in the zenith distance during the measurement.