DE1208508B - Einrichtung zur Stabilisierung der Ziellinie eines optischen Geraetes - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Stabilisierung der Ziellinie eines el optischen Gerätes Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Stabilisierung der Ziellinie eines optischen Gerätes mit Hilfe eines am Gerät aufgehängten Pendels und einer geraden Anzahl am Pendel befestigter, im konvergenten Strahlengang befindlieher, eine gemeinsame Hauptspiegelungsebene besitzender spiegelnder Flächen, die nacheinander wirksam werdend einen auf die erste Fläche auftreffenden Zielstrahl nach Reflexion an der letzten Fläche parallel zu sich selbst versetzt zurückwerfen.
• Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art sind das erste und dritte Prisma eines Porro-Prismensysterns 2. Art oder zwei bzw. vier den Zielstrahl um 180' ablenkende Spiegel mit einem Pendel fest verbunden. Da hierbei eine Verschwenkung des Zielstrahls erfolgt, läßt sich eine solche Einrichtung nur an einer bestimmten Stelle im Strahlengang eines Zielgerätes anordnen. Besser ist eine Einrichtung, bei der eine Parallelversetzung des Zielstrahls mit Hilfe zweier am Gerät und zweier am Pendel befestigter Spiegelflächen bewirkt wird, so daß sie an einer beliebigen Stelle im konvergenten Strahlengang eines Zielgerätes angeordnet werden kann. Jedoch ist da-Mit eine Stabilisierung der Ziellinie bei großen Zielentfernungen ohne die Einfügung zusätzlicher opti-,-eher Glieder uninöolich.
• Der Erfindun liegt die Erkenntnis zugrunde, daß 9 C die Drohung eines aus einer geraden Anzahl spiegelnder Flächen bestehenden, im konvergenten Strahlengang vorgesehenen Systems in seiner Hauptspie ggehingsebene au#gefaßt werden kann als eine Verschie-bung in dieser Ebene und eine Drehung um eine beliebige zu dieser Ebene senk-recht stehende Achse. Ein das System durchlaufender Lichtstrahl wird von beiden Beweaunaen beeinflußt, und zwar bewirkt die Verschiebune des Systems eine doppelte Verschiehung des das System verlassenden Lichtstrahles und die Drehung des Systems im allgemeinen eine weitere von der Lage der Drehachse in bezug auf das System abhängige Verschiebung dieses Lichtstrahles. Jedoch kann der Drehachse durch Verschiebung parallel zu sich selbst eine ausgezeichnete Lage gegeben werden, in der eine Drehung des Systems keine Verschiebung des rellektierten. Lichtstrahles bewirkt und in der sie im weiteren als drehunempfindliche Achse bezeichnet werden soll. Die Lage dieser drehunempfindlichen Achse bezüglich des Spiegelsystems wird dabei bestimmt dorch die -e-enseiti-e Anordnung der spiegelnden Flächen und die Brechkräfte der Medien, die der Lichtstrahl auf seinem Weg zu den spiegelnden Flächen züi durchlaufen hat.
• Durch die Verwenduna eines derartigen Systems C spiegelnder Flächen und seine Befestigung an einem Pendel werden nun nach der Erfindung die aufgezeigten Mängel dadurch behoben, daß der Abstand der den spiegelnden Flächen gemeinsamen drehunempfindlichen Achse von der gerätefesten Drehachse (die optisch wirksame Länge) des Pendels gleich der halben Brennweite des Objektivs des Zielfernrohrs des optischen Gerätes ist und daß in an sich bekannter Weise die durch die drehunempfindliche Achse des spiegelnden Systems und die Drehachse des Pendels bestimmte Ebene auf der Hauptspiegelungsebene senkrecht steht und zum auftreffenden und zurück-C (reworfenen Zielstrahl parallel ist.
• Diese Einrichtung läßt sich bei Umgehung zusätzlicher optischer Glieder an jeder beliebigen Stelle im Strahlengang eines Zielgerätes zwischen Objektiv und Strichkreuzplatte anordnen, ohne dadurch den optischen Aufbau des Gerätes ändern zu müssen.
• Eine einfache und billige Ausführungsform der erfindunaseemäßen Einrichtung ergibt sich, wenn am Pendel nur zwei spiegelnde Flächen vorgesehen sind, die einander zuaekehrt sind und miteinander einen rechten Winkel einschließen.
• Für die Wirkungsweise der Einrichtung ist es ,leichgülti , ob als spiegelnde Flächen Planspiegel oder total reflektierende Flächen eines Prismas verwendet werden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfinduno, in Anwendung auf ein Nivelliergerät dar-,gestellt.
• In einem Fernrohr 1 mit einem Fenster 2 bedeutet 3 ein fünfseitiges Prisma, 4 das Objektiv, 5 ein rechtwinkliges Prisma, 6 eine in der Okularbildebene vor-C aesehene Strichkreuzplatte und 7 das Okular. Am Fernrohr 1 ist mittels Kreuzfedern 8 ein Pendel 9 aufgehängt, an dem zwei aufeinander senkrecht stehende z:# Planspiegel 10 und 11 befestigt sind. Die optisch wirk-C same Pendellänge (worunter der Abstand der Drehachse des Pendels vÖÜ det Schnittli#-ie der beiden Spiegel verstanden wird) ist dabei gleich der halben Brennweite f/2 des Objektivs. Dem Pendel 9 ist eine Vorrichtung 12 zum Dampfen von Schwingungen zugeordnet.
• Ein durch dae-Fenster2 in das Femrohrgehäuse eintretendes und durch das Pentapfisma3 stets um 901 abgelenktes von einem entfeint#ii-Gegenstand herkommendes Pärallelstrahlenbündel wird mit Hilfe des Objektivs 4 nach Reflexion an den Spiegeln 11 und 10 sowie an der Hypotenusenfläche des Prismas 5 in der durch die Strichkreuzplatte 6 festgelegten Okularbildebene--vereinigt.- Das so entstandene Bild des entfernten Gegenstandes kann mit Hilfe des Okulars 7 betrachtet werden. Ändert sich nun die Neigung des Fernro.hy,s;X in der durch- die geknickte Ziellinie bestimmten Ebene, so würde sich zunächst bei nicht wirkendem Pende19 die Lage des Bildes gegenüber der Strichkreuzplatte 6 ändern, un - d zwar würde bei Neigung des Fernrohrs vom Gegenstand weg das Bild gegenüber dem Strichkreuz eine nach unten gerichtete, von der Brennweite des Objektivs und -vom Neigungswinkel des Fernrohrs bezüglich der Lotlinie abhängige Verschiebung erfahren. Mit der Neigung des Fernrohrs schwingt aber das Pendel 9 um die durch die Kreuzfedern 8 festgelegte Achse, wobei die Größe der Schwingung entgegengesetzt gleich der Fernrohrneigung ist. Die Schwingung des Pendels 9 in der Hauptspiegelungsebene der beiden Spiegel 10, 11 allein würde eine Verschiebung des Bildes in der Okularbildebene bewirken,- die entgegengesetzt gleich der erstgenannten Verschiebung ist, so daß im Zusammenwirken beider Verschiebungen das Bild des entfernten Gegenstandes in der Okularbildebene trotz Neigungsänderungen des Fernrohrs in Ruhe verharrt. Da die durch den Kompensator bewirkte Verschiebung von der Pendellänge und ebenfalls vom Neigungswinkel des Fernrohrs abhängt, die Neigungswinkel aber die gleichen sind"ist die in optischer Hinsicht wirksame Pendellänge' *nur von der bekannten und -unveränderlichen Brennweite des Fernrohrobjektivs abhängig und ihrem 98 g nach gleich der halben Objektivbrennweite.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Stabilisierung der Ziellinie eines optischen Gerätes mit Hilfe eines am Gerät aufgehängten Pendels und einer geraden Anzahl am Pendel befestigter, im konvergenten Strahlengang befindlicher, eine gemeinsame Hauptspiegelungsebene besitzender--spiegelnder Flächen, die nacheinander wirksam werdend einen auf die erste Fläche auftreffinden Zielstrahl nach Reflexion an der letzten Fläche parallel zu sich selbst versetzt zurückwerfen, dadurch gekennz e i c h n e t, daß der Abstand der den spiegelnden Flächen gemeinsamen drehunempfindlichen Achse von der gerätefestän Drehachse des Pendels gleich der halben Brennweite des Objektivs des Zielfernrohrs des optischen Gerätes ist und daß in an sich bekannter Weise die durch die drehunempfliidlicheAchse des spiegelnden Systems und die Drehachse des Pendels bestimmte Ebene auf der Hauptspiegelungsebene senkrec ht steht und zum auftreffenden und zurückgeworfenen Zielstrahl parallel ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei einander zugekehrte spiegelnde Flächen am Pendel vorgesehen sind, die miteinander einen rechten Winkel einschließen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 360 504; Feingerätetechnik 1 (1952), S. 60 bis 63.