Fluchtfernrohr ' Ziellinienprojektor Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen entfernten, meist beweglichen Zielmarkenträger, z. B. eine Maschine, mittels eines Fluchtfernrohres anzuvi sieren und durch ein von einem Projektor gesendetes, energiereiches Strahlenbündel, z. B. ein Laserstrahlen- bündel zu steuern. Solchen Zwecken dienende Instru mente, bei welchen die Ziellinie des Fluchtfernrohres und der Hauptstrahl des vom Projektor gesendeten Strahlenbündels im Abstand voneinander parallel ver laufen, sind bekannt.
Diese bekannten Instrumente weisen den Nachteil der Parallaxe zwischen der Ziel linie des Fluchtfernrohres und dem Hauptstrahl des vom Projektor gesendeten Strahlenbündels auf. Durch die Erfindung wird dieser Nachteil behoben und eine Vereinfachung des Instrumentes und insbesondere der Handhabung desselben erzielt.
Die Erfindung betrifft ein Fluchtfernrohr mit Ziel linienprojektor, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Fluchtfernrohr und der ein mindestens ange nähert parallelstrahliges Strahlenbündel liefernde Ziel linienprojektor derart zusammengebaut sind, dass eine mindestens angenähert monochromatisches Licht lie fernde Lichtquelle, ein Zusatzobjektiv oder ein Kon- densor und eine Blende des Ziellinienprojektors ausser- halb des Strahlenganges des Fluchtfernrohres liegen, und dass das aus dem Zusatzobjektiv oder dem Kon- densor des Ziellinienprojektors austretende,
mindestens angenähert parallelstrahlige und mindestens angenähert monochromatische Strahlenbündel durch einen im Fluchtfernrohr zwischen dessen Okular und Objektiv angeordneten, selektiv wirkenden und nur Licht des Emissionsbandes der Lichtquelle reflektierenden und im übrigen Spektralbereich durchlässigen Spiegel der art reflektiert wird, dass der Hauptstrahl des reflektier ten Strahlenbündels mit der Ziellinie des Fluchtfern rohres zusammenfällt.
Bei einem solchen Fluchtfernrohr mit Ziellinien projektor fällt die Ziellinie des Fluchtfernrohres mit dem Hauptstrahl des vom Ziellinienprojektor gesende ten und vom selektiven -Spiegel reflektierten Strahlen- bündels zusammen, so dass der Nachteil der Parallaxe bekannter Instrumente dieser Art behoben ist.
Dadurch, dass eine Lichtquelle verwendet ist, welche mindestens angenähert monochromatisches Licht emit tiert, und ein selektiver Spiegel, welcher nur Licht des Emissionsbandes der Lichtquelle, dieses aber total, reflektiert und für den ganzen übrigen Spektralbereich durchlässig ist, kann ein nachteiliger Einfluss von Stör licht praktisch vollständig vermieden werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine Lichtquelle ver wendet wird, welche angenähert monochromatisches Licht des roten Spektralbereich nur schwach ist. Die visuelle Durchsicht durch den Spiegel wird deshalb nicht merklich behindert. Dadurch erübrigen sich be sondere Vorkehren zur Ausschaltung des nachteiligen Einflusses von Störlicht.
Der selektive Spiegel kann im Fluchtfernrohr zwi schen dessen Objektiv und dessen Fokussierglied ange ordnet sein. In diesem Falle beeinflusst das Fokussier- glied das Strahlenbündel des Ziellinienprojektors über haupt nicht. Der selektive Spiegel kann aber im Fluchtfernrohr auch zwischen dessen Okular und des sen Fokussierglied angeordnet sein. Dies ermöglicht es, ein schwach divergierendes, auf den selektiven Spiegel fallendes Strahlenbündel mittels des Fokussiergliedes des Fluchtfernrohres auf den avisierten Zielpunkt zu konvergieren.
Mit Vorteil ist das Fluchtfernrohr das Fernrohr eines Theodoliten. Dies ermöglicht es, das Fluchtfern rohr entsprechend den Winkelkoordinaten der Bewe- gungsrichtung des Zielmarkenträgers, z. B. einer Tun nelbohrmaschine, einzustellen, so dass der anvisierte Zielmarkenträger auf die Ziellinie des Fluchtfernrohres ausgerichtet und in dieser weiterbewegt werden kann, ohne dass hiezu eine direkte oder indirekte Verbindung zur Übertragung des Steuerkommandos vom Standort des Instrumentes zum Zielmarkenträger notwendig ist.
Die theodolitartige Montierung des Fluchtfernrohres hat ferner den wesentlichen Vorteil, dass der Projektor in den um die Stehachse drehbaren Teil des Theodo- fiten eingebaut oder an diesen angebaut und das vom Projektor gelieferte Strahlenbündel durch den einen, hohl ausgebildeten Kippachsenschenkel des Fluchtfern rohres in dieses letztere eingespielt werden kann.
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausfüh rungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die erste Ausfüh rungsform des Fluchtfernrohres mit Ziellinienprojek- tor, Fig. 2 eine Darstellung der Kennlinie eines selekti ven Spiegels für das Fluchtfernrohr mit Ziellinienpro- jektor, und Fig.3 eine Ansicht der zweiten Ausführungsform des Fluchtfernrohres mit Zillinienprojektor.
In der Fig. 1 ist mit 1 das Gehäuse eines Flucht fernrohres bezeichnet, dessen optische Glieder ein Ob jektiv 2, ein längs seiner optischen Achse verschiebba res Fokussierglied 3 und ein Okular 4 sind. Das Ge häuse 1 des Fluchtfernrohres besitzt einen seitlichen Ansatz 5, in welchem eine Lichtquelle 6 angeordnet ist,
welche ein Strahlenbündel über ein Zusatzobjektiv 7 oder einen Kondensor und eine Blende 8 so auf einen im Fernrohrgehäuse 1 zwischen dem Objektiv 2 und dem Fokussierglied 3 im Winkel von 45 zur opti schen Achse des Fluchtfernrohres angeordneten, selek tiven Spiegel 9 wirft, dass sich die Ziellinie des Flucht fernrohres und der Hauptstrahl des von der Licht quelle 6 ausgehenden Strahlenbündels in einem Punkt der Spiegelfläche schneiden und der Hauptstrahl des vom Spiegel 9 reflektierten Strahlenbündels mit der Ziellinie des Fluchtfernrohres zusammenfällt.
Die Lichtquelle 6, des Zusatzobjektivs 7 bzw. der Konden- sor, die Blende 8, der Spiegel 9 und das Objektiv 2, welche den Ziellinienprojektor bilden, bewirken, dass das vom Spiegel 9 reflektierte Strahlenbündel nach sei nem Austritt aus dem Objektiv 2 mindestens angenä hert parallelstrahlig, d. h. auf unendlich eingestellt ist.
Da bei diesem beschriebenen Fluchtfernrohr mit Ziellinienprojektor das Fokussierglied 3 okularseitig ausserhalb des Strahlenganges des von der Lichtquelle 6 abgegebenen Strahlenbündels liegt, stört es dessen Strahlengang nicht, und umgekehrt beeinflussen das Zusatzobjektiv 7 bzw. der Kondensor und die Blende 8 den Strahlengang des Fluchtfernrohres nicht, da sie ausserhalb diesem liegen. Dadurch wird die Handha bung des Instrumentes wesentlich vereinfacht.
Für gewisse Zwecke kann der selektive Spiegel auch zwischen dem Okular 4 und dem Fokussierglied 3 des Fluchtfernrohres angeordnet sein. Dies ermög licht es, ein auf den selektiven Spiegel 9 fallendes, leicht divergierendes Strahlenbündel durch Verschie ben des Fokussiergliedes 3 auf den anvisierten Ziel punkt zu konvergieren.
Die Lichtquelle 6 liefert mindestens angenähert monochromatisches Licht und der selektive Spiegel 9 ist so beschaffen, dass er nur Licht des Emissionsban des der Lichtquelle 6 reflektiert, dieses aber total, wäh rend er im ganzen übrigen Spektralbereich durchlässig ist. In der Fig. 2 ist die Kennlinie eines solchen selekti ven Spiegels 9 dargestellt. Die Transmission a ist in Abhängigkeit von der Wellenlänge A, aufgetragen. A ist dabei der bevorzugte Emissionsbereich der Lichtquelle 6.
Bei der in der Fig.3 dargestellten Ausführungs form des Fluchtfernrohres mit Ziellinienprojektor ist mit 11 der um die Stehachse drehbare Teil eines nicht weiter dargestellten Theodoliten bezeichnet, in dessen die nicht dargestellten Kippachsenlager enthaltenden Armen 11a die Kippachse eines Fluchtfernrohres 12 gelagert ist, dessen optische Glieder wie bei der vorste hend beschriebenen Ausführungsform ein Objektiv, ein Fokussierglied und ein Okular sind.
Zwischen die Arme 11a des Teiles 11 ist das Gehäuse einer Licht quelle 13 eingebaut, welche ein mindestens angenähert monochromatisches Strahlenbündel liefert, welches über ein in den einen Arm 11a eingebautes oder an diesen angebautes Spiegelsystem 14 durch den einen, zu diesem Zwecke hohl ausgebildeten Kippachsen- schenkel des Fluchtfernrohres 12 in dieses letztere ein gespiegelt und auf einen in diesem zwischen dem Ob jektiv und dem Fokussierglied oder dem Okular und dem Fokussierglied des Fluchtfernrohres 12 in einem Winkel von 45 zur optischen Achse des Fluchtfern rohres 12 geneigt angeordneten, selektiven Spiegel 15 geworfen wird, derart,
dass die Ziellinie des Flucht fernrohres 12 und der Hauptstrahl des Strahlenbündels sich in einem Punkt der Spiegelfläche, welcher in der Kippachse des Fluchtfernrohres 12 liegt, schneiden und der Hauptstrahl des vom Spiegel 15 reflektierten Strahlenbündels mit der Ziellinie des Fluchtfernrohres 12 zusammenfällt. Bezüglich der Art der Lichtquelle 13 und des selektiven Spiegels 15 wird auf das hinge wiesen, was zu der Ausführung nach der Fig. 1 gesagt wurde.
Der aus der Lichtquelle 13, einem Zusatzobjek tiv oder Kondensor, einer Blende, dem selektiven Spie gel 15 und dem Fernrohrobjektiv bestehenden Ziel linienprojektor ist so ausgebildet, dass er ein minde stens angenähert parallelstrahliges, d. h. auf unend- lich eingestelltes, oder ein auf den anvisierten Ziel punkt konvergierendes Strahlenbündel liefert.
Dank der theodolitartigen Montierung des Flucht fernrohres 12 kann dieses ohne Schwierigkeiten genau in die Bewegungsrichtung des anvisierten Zielmarken trägers, z. B. einer Tunnelbohrmaschine, eingestellt und der Zielmarkenträger durch das vom Ziellinien projektor gelieferte, zur Ziellinie des Fluchtfernrohres 12 koaxiale Strahlenbündel gesteuert werden. Das Fluchtfernrohr 12 und der Ziellinienprojektor bilden mit dem um die Stehachse drehbaren Teil 11, 11a des Theodoliten eine Einheit, aber der Ziellinienprojektor ist von den Kippbewegungen des Fluchtfernrohres voll ständig unabhängig.