DE162471C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVr 162471 KLASSE 42 r.

Der neue Entfernungsmesser setzt sich im allgemeinen zusammen aus zwei Doppel fern nihren in einem weiteren Sinne dieses Worte:«, d. h. optischen Instrumenten zur zweiäugigen Beobachtung entfernter Gegenstände unter einem beliebigen Gesichtswinkel, der also derselbe sein kann, unter dem der Gegenstand einem unbewaffneten Auge erscheint, oder — wie gewöhnlich — größer, oder aber auch

ίο kleiner.

Diese beiden Doppclternrohre müssen voneinander abweichen hinsichtlich der Größe ihrer totalen Plastik, d. h. des Produktes aus der FYrnrohrvergrößerung und der spezifischen Pla-tik. Die spezifische Plastik ist das Verhältnis, in dem der Abstand der rechten und iinken P.ü.-chcl beim Eintritt in das Doppelfernrohr zu dem Abstand steht, mit dem diese !'.tische! au- dem Instrument austreten, also

ao auch zum Augenabstand. Man kann demnach vi-rr.chiederic totale Plastik bereits erzielen, wenn man nur die Fernrohrvergrößerungen oder nur die spezifische Plastik für beide Doppelfernrohre verschieden groß nimmt.

Jeder der beiden Faktoren der totalen Plastik kann gleich Eins gewählt werden. Dies ist z. B. der Fall für die Fernrohrvergrößerung bei der lediglich katoptrischen Grundform des Telestereoskops von Helmholtz und für die spezifische Plaslik bei den Doppel fcrnrobren älterer Art. Dagegen stellen das dioptrisch vervollständigte Teiestereoskop und die Prismenfernrohre mil vergrößertem Objektivabstand, wie sie in den Patentschriften 76735 und 77086 l)cscbrieben sind, den allgemeinen Fall dar, in dem beide Faktoren von Eins verschieden sind. Noch sei der Sonderfall erwähnt, bei dem das eine 1 )oppcl fern roh: ijar keine totale Plastik besitzt. Diese wird nämlich zu XuIl, wenn die spezifische Plastik tileich XuIl ist. und ausschließlich in diesem Falle, weil die Fenirohrveriirüßerunji Null unausführbar ist. Um die spezifische Plastik XuIl zu erhalten, darf man die dem rechten und dem linken Auge zuzuführenden Büschel erst beim Eintritt in das Doppelfernrohr voneinander trennen, z. B. durch eine halb durchsichtige, halb reflektierende Fläche in einer'der bekannten Ausführungsformen, oder muß man den bereits vom Objektivpunkt an getrennten Büscheln doch eine solche Lage geben, daß bis zu ihrem Eintritt in das Doppelfernrohr die Projektionen ihrer Schwerlinien auf eine wagerechte Ebene zusammenfallen. Unter der Schwerlinie eines üüschels ist dabei die Gerade verstanden, auf der die Schwerpunkte der zum Konyergenzpunkt der Büschels konzentrischen spH&rischen l'.üschelschnitttlächen liegen. \.

Die beiden Doppel fern rohre sind sü^ miteinander vereinigt, daß die l>eiden von ihnen entworfenen Raumbilder des Objektpunktes, dessen Entfernung bestimmt werden soll, von dein Beobachter gleichzeitig oder in schneller Folge durch zweiäugiges Sehen $ahrgenommen werden können. Ein solcher Raumbildpunkt ist der Kreuzungspunkt der beiden Schwerlinien des aus dem Doppel fern rohr austretenden Büschelpaares. Seine Entfernung ist gleich dem Augenabstande — als dem Abstand der Schwerlinien beim Austritt aus dem Instrument — dividiert durch den Divergenz-

winkel der Schwerlinien. Diese Beziehung läßt sich auch so ausdrücken, daß die reziproke Entfernung des Raumbildpunktes gleich dem Produkt aus dem reziproken Augenabstand und dem Divergenzwinkel der beiden durch ihre Schwerlinien vertretenen l'.üschel ist. Vermöge des Unterschiedes der totalen l'lastik der beiden Doppelfcrnrohre sind die beiden Raumbildpunklc nicht nur verschieden etilfernt. es weichen auch die beiden Reziproken dieser Entfernungen für verschiedene Entfernungen des < Hijektpunktes um verschiedene Werte voneinander ab. so daß man aus dem Unterschied der Reziproken auf die Entfernung des < ihjektpunktcs schließen kann. :

Um diesen Unterschied der Reziproken der beiden Raumbildern iernungcn und dadurch die Entfernung des (Ibjektpunktes messen zu können, um also aus den beiden Doppeiao fern rohren einen Entfernungsmesser zu machen, ist eine mikrometrische Einrichtung erforderlich, durch deren Verseilung eine proportionale Änderung des genannten Unterschiedes hervorgebracht wird. Diejenige (iröße der Verstellung, die diesen Unterschied zum Versehwinden bringt -- also auch den Unterschied der Entfernungen selbst, so daß dem Beobachter die beiden Raumbildpunkte gleich fern erscheinen —. ergibt die ursprüngliebe (iröße de- Unterschiedes und dadurch die ^; Entfernung des » ihjeklpunktcs. Nun bringt \ eitle Ablenkung de> austretenden rechten oder linken Strahlenhüsehcls in der ihnen gemein- ! samen Ebene eine ebenso große Änderung des j Divergenzwinkels der beiden Büschel und ; damit eine proportionale, durch das Produkt ■ aus dem Ablenkungswinkel aus dem reziproken j Augenabstand gegebene Änderung der reziproken Entfernung des von Jhm erzeugten Raumhildptinktes, also eine ebensolche Änderung ihres Unterschiedes von der reziproken Ent iernug des anderen Raumhildpunktes hervi Ί". Dementsprechend ist der neue EntierntingsnieSMT mil einer Einrichtung ausge- -1 nil< 1. um von den vier Svstemen von j Slrabletibüscbelii. die die beiden Doppelfern- ! rohre passieren, eins oder mehrere je in der Eben« des betretenden Systempaares abzulenken, bis der Beobachter erkennt, daß die beiden Raumbilder gleiche Entfernungen angenommen haben. Eine Mikrometerskala an der Ablenkungseinriehtung zeigt dann den I "nterschied der Reziproken der Bildentiernungen an. wie er 1κ·ί der Ablenkung XuIl bestand, oder auch unmittelbar die Entfernung de> < >bjektpunktcs. Zur Ablenkung können Mittel dienen, um die Lage von optischen Teilen der Doppelfcrnrohre zweckentsprechend zu ändern. /.. P>. eine Einrichtung, um eine Spiegelfläche, die ein P.üschcisystem in der ΕΙκ-tie des Systempaares reflektiert, in dieser !•"heile zu drehen, oder eine Einrichtung, vermöge deren man eine von dem System durchsetzte l.in-e in der Ebene des Systempaares <|uer zur SvMcmaehse verschiebt. Man kann aber die Ablenkung auch durch zusätzliche O])Iisehe Mittel erzielen, z. ]'.. durch solche. • lic zum mikrometrisclun Mes>en von Winkeln bekannt sind, i'.eiderlei Arten von Ablenkuugseinrichuingen sind schon bisher hei Entfernungsmessern angewendet worden.

Um die weitere Erläuterung des vorstehend im wesentlichen beschriebenen Entfernungsmessers zu erleichtern, wird vorläufig vorausgesetzt, die beiden Einzclinstrumentc eines jeden Doppelfcrnrohrcs seien so miteinander verbunden, daß das rechte und das linke liüschel eines von einem unendlich fernen Objektpunkte ausgegangenen Hüschclpaares parallel zueinander aus dem Doppel fern rohr austreten, ©er zugehörige Raumbildpunkt liegt dann ebenfalls unendlich fern. Ferner gibt für ( »bjektpunkte von endlicher Entfernung die totale Plastik des Doppel fern roh.res zugleich das Verhältnis an. in dem die < )bjekipunkten'.lernung zur Entfernung des Raumhildpunktes steht, oder anders ausgedrückt : es ist die reziproke Entfernung des Raumbildpunktes gleich dem Produkt aus der totalen l'lastik und der reziproken Entfernung des (>1>jektpunkles. Daraus folgt für zwei gegebene Doppelfernrohre. daß die Entfernung des < )bjektpunktes dem Unterschied der Reziproken der beiden Raumbildpunktcntfcrnungen umgekehrt pro|)ortional ist. Da dieser Unterschied, wie bereits ausgeführt, der zu seiner Ausgleichung erforderlichen Ablenkung eines Strahlcnbüschels proixirtional ist, so läßt sich auf (irund der angegeljenen lleziehung die mikrometrische Ablenkungsskala unmittell»ar nach Entfernungen des Objektpunktes beziffern.

Bei der jetzt vorausgesetzten Justierung entspricht in dem bereits angeführten Falle, daß die totale Plastik des einen Doppelrohres gleich XuIl ist. jeder beliebigen Entfernung des ()bjektpunktes eine unendlich große Entfernung seines von diesem Doppel ferftrohr erzeugten Raumbildes. Praktisch wichtiger ist ein anderer Sonderfall, nämiich daß d% eine Doppelfernrohr eine totale Plastik gleich Eins besitzt, sei es. daß sowohl Kernrohrvergrößerung als spezifische Plastik diesen Wert haben oder daß diese beiden (Größen einander reziprok sind. Das Doppel fernrohr von der totalen l'lastik Eins liefert von jedem < >hjektpunki ein Raumbild in derselben Entfernung, die der Objektpunkt selbst hat. so daß also der beobachtete Punkt in derjenigen Entfernung erscheint, in der der Hcobachter ihn auch mit unbewaffneten Augen sehen würde. Daher kann man «las Doppel fern rohr mit der totalen

Plastik Eins aus dem Entfernungsmesser fortlassen, der dann so benutzt wird, daß man die Entfernung des einzigen Raumbildpunktcs mit derjenigen des < >bjektpunktes selbst vergleicht. '.

Die Genauigkeit der Messung mit dem : neuen Entfernungsmesser ist um so großer. ]>· verschiedener die Werte der totalen Piaslik bei beiden Doppel fern rohren sind. Man wird

ίο also zweckmäßig die totale Plastik de- einen Doppelfernrohres recht groß, diejenige des anderen recht klein nehmen. Wenn man aber auch dem einen Doppcl fern rohr die grollte aus führbare totale Plastik, dem anderen dagegen eine solche gleich Null geben wollte, so wäre die Genauigkeit doch erst die Hälfte der jenigen, die sich erreichen läßt, wenn man die totale Plastik des zweiten Doppclfernrohrcs negativ wählt. Die totale Plastik kann nänilieh sowohl positiv als negativ sein, je nachdem ihre beiden Faktoren gleiches oiler ent gegengeselztes Vorzeichen haben. Die Fern rohrvergrößerung is: negativ, wenn da- Bild verkehrt ist : da es bei dem zweiäugigen MeIlverlahrcn nur auf den Neigungsunierschieil des rechten und de- linken Büschels in ihrer gemeinsamen Ebene ankommt, braucht in dem Bilde nur rechts und links verkehrt zu sein. Die spezifische Plastik ist negativ, wenn die von der rechten t linken 1 EinirittsölTnung aufgenommenen Büschel dem linken (rechten 1 Auge dargeboten werden. Wenn die totale Plastik negativ ist. wird das Raumbild pseudoskopiseh. ein Umstand, der die praktische Verwendbarkeit der besprochenen Ausführungsform des Entfernungsmessers einschränkt.

Bei negativem Wert der totalen Plastik wird auch die Entfernung des Raumbildpunkus negativ, d. h. dieser Punkt liegt < ursprünglich ι hinter dem Beobachter, ist also virtuell. Ein solcher Raumhildpunkt kann nur mit gezwungener Augenstellung (mit divergent».!! Augen achsen ) zweiäugig beobachtet werden. Diese Schwierigkeit läßt sich beseitigen, wenn man von der oben vorausgesetzten Justierung des Entfernungsmessers abweicht, dcrzufolgc die Raumbilder eines unendlich fernen ( »hjektpunktes beide ebenfalls in unendlicher Ferne liegen sollten. Tritt infolge geänderter Justierung ein Paar parallel zueinander in «las Doppel fern rohr eintretender Büschel nicht mehr parallel aus. so wird entsprechend der Neigung der beiden Büschel zueinander die reziproke Entfernung aller Raumbildpunkndieses Doppelfernrobres um das gleiche Mali geändert. Findet diese Änderung im positiven Sinne statt, so werden aus virtuellen Raumbildpunktcn reelle, womit die Schwierigkeit, sie zweiäugig zu Ικ-obacbten. verschwindet.

Was von den reziproken Hildpunktsentiernungen des einzelnen Doppelfernrohres ausgesagt wurde, gilt auch von dem für die Messung maßgebenden Unterschied der dem linen und dem anderen Doppelternrohr zugehörigen Werte dieser < iroßen. Daher ändert sich die Justierung des Entfernungsmessers offenbar nicht, wenn die lustierung beider Doppel fern rohre in demselben Sinne und um den gleichen Betrag geändert wird. Wird die Justierung nur des einen Ι)ορ|κ·1 fernrohres. etwa desjenigen mit negativer totaler Plastik. geänderi. SM bleibt doch die wesentliche Grund lage des Meßverfahrens erhalten. Denn auch nach dieser Änderung wird eine Vergrollc rung oder Verkleinerung der Entfernung des < >bjektpunktes durch dieselbe Verstellung der Ahlcnkungseiiiriciiiung gemessen wie vor der Änderung. F's sind nur gleichmäßig für alle Entfernungen des ( >hjektpunktes «lie Punkte der mikroiuctrischen Skala, auf die man einstellen muli, um <len beiden Raumbildern gleiche*'Entfernung zu gelten, um eine bestimmte Strecke rückwärts oder vorwärts gewandert, so dall durch eine entsprechende Verschiebung der Skala die früheren Anzeigen wieder herge-i··!!' werden.

Wenn die von den lieiden Doppelfernrohren ■largeliotcnen Raumbilder in rascher Zeitfolge wahrgenommen werden sollen, müssen ihre Austritispupillenpaare nahe neben- oder besser übereinander angeordnet werden, um das Augenpaar in schmllem Wechsel an den Ort des einen und des anderen Austrittspupillenpaares bringen zu können. Es kann aber auch

■ eine Einrichtung vorgesehen sein, bei der das beobachtende Augenpaar seinen ()rt nicht ändert und durch Bewegung der Doppclfernrohre oder einzelner optischer Teile die beiden Austrittspupillenpaare abwechselnd an diesen festen ()rt geführt werden. So können z. P>.

: die Strahlen von dem einen Doppel fernrohr direkt zum Augenpaar gelangen, während im Wechsel damit durch Einschalten eines Systems von Spiegeln das vom anderen Doppelfernrohr entworfene Raumbild sichtbar ge-

; macht wird. Auch kann ein Spiegelsystem durch Umschaltung statt durch Ein- und Ausschaltung abwechselnd das eine und das andere

j Doppeliernrohr den Augen ζugängliöj machen.

: In beiden Fällen braucht das bewegliche Spiegelsystem nicht zwischen den Alicen und den Doppel fern rohren angeordnet zu sein.

; Vielmehr können optische Teile den beiden Doppcl fern rohren gemeinsam sein. z. P>. die < >kulare. wenn eine übereinstimmende Qkularbrennweite zulässig ist. oder die < ikulare und die ( >bjektivc. wenn die Fernrohrvergroßerung übereinstimmen darf. Das bewegliche Spiegelsystem befindet sich dann zwischen den gemeinsamen und den gesonderten Teilen der Doppel fern rohre.

Schließlich können je zwei entsprechende

der gesonderten optischen Teile zu einem Stück vereinigt werden, wenn man die be den Doppclfernrohre sich nur durch das Vorzeichen der Fernrohrvergrößeruni; oder der spezifischen Plastik unterscheiden läßt. <u daß sicli die linken und die rechten Strahlenbündel systeme je dicht beieinande* in die Doppcliernrohre einführen lassen.

Verwendet man an Stelle des beweglichen

ίο Spiegelsystems ein festes System, das ganz oder zum Teil aus halb durchsichtigen, halb reflektierenden Spiegeln besteht oder aus gleichwertigen optischen Mitteln, wie deren mehrere bekannt sind, so werden die beiden Raumbilder gleichzeitig sichtbar. Liegen sie dann in derselben oder angenähert derselben Richtung vom Beobachter, so ist dieser der Gefahr ausgesetzt — besonders wenn auch noch die Absolutwerte der beiden !ennohi-Vergrößerungen übereinstimmen —. die beiden falschen Raumbilder zu beobachten, die dadurch entstellen, daß die beiden linken und die beiden rechten Büschel nicht bloß paarweise, sondern auch kreuzweise Schnittpunkte 'nahen, nämlich das linke Büschel des einen Paares auch mit dem rechten Büschel des anderen und umgekehrt. Diese beiden falschen Raumbilder zeigen bei jeder beliebigen !".inst ellung der Ableiikungseinriclitung untereinander gleiche oder angenähert gleiche Entfernung. Es läßt sich «lern Ühelstand durch eine geeignet<· Justierung des Entfernungsmessers abheilen. Man kann die beiden austretenden Büschelpaare in zwei verschiedene Ebenen legen, die sich in der Verbindungslinie des gemeinsamen Austrittspupillenpaares schneiden. Dann fallen die falschen Raumbilder fort. Man kann aber auch «lie beiden Büschelpaare in der gemeinsamen Ebene belassen und sie nur gegenseitig so weit ablenken, daß die Entfernung des einen falschen Raumbildes negativ und dazu so klein wird, daß es sich nicht mehr wahrnehmen läßt, weil &.i< Augenpaar die erforderliche stark divergente Stellung nicht einnehmen kann. Das zweite falsche Raumbild von übrigens ebenfalls geringer Entfernung kann wohl für sich allein, aber nicht gleichzeitig mit einem der richtigen Raumbilder wahrgenommen werden. In beiden Fällen liegen die richtigen Raumbildpunkte in verschiedenen Richtungen vom Beobachter. Die \ ergleichung ihrer Entfernungen wird dadurch nur wenig erschwert, solange der Winkelabstand der Raimibildpunkte mäßig groß ist.

Da im allgemeinen die < »bjckte. deren Entfernung gemessen werden soll, nicht punktförmig, sondern räumlich ausgedehnt sind !•ml ülierhaupt räumliche Objekte gleichsam als ein einziges Gesamtobjekt das Gesichtsfeld des Entfernungsmessers erfüllen, so liegen trotz des aus Anlaß der falschen Bilder eingeführten Winkeini istandes einander entsprechender

. Raimibildpunkte die beiden Raumbilder des < icsamtobjcktes doch 711111 Teil hintereinander und sogar ineinander. Dadurch wird aber die Beohac'iiuing zweier Raumbilder desselben < >h jektpunktcs und die Ycrglcichung ihrer Entfernungen erschwert. Diesem (Mielstaml entgeht man. wenn mau die räumlichen Bildfelder der beiden Doppe! i'ernrohre nur nahe zusammenbringt, clinie daß sie sich durchdringen, wenn man also das räumliche Gesainthildicld des Entfernungsmesser;; mit zwei vollständig gesonderten Raumbildern des Gesamtobjektes ausfüllt.

< irdnet man die beiden getrennten räumlichen liüdfeider übereinander an und laut sie

: in einer gemeinsamen libelle zusammenstoßen, die durch das den beiden Doppel fern rohren gemeinsame Austrittspupillenpaar geht, so ist der folgende Sonderfall wichtig. Es werden die Punkte einer < »hjektebene. die mit einer bestimmten Ebene des Gesamtgesichtsfeldes zusammenfällt und «leren Lage deshalb durch die l^age des Entfernungsmessers liestimint ist. sowohl von dem einen als von dem anderen Doppel fernrohr in jener gemeinsamen Grcnzebene der Bildfelder räumlich abgebildet, alle übrigen Gesichtspunkte aber nur einmal als Raumbildpunkte wiedergegeben, und zwar über oder unter dieser Grenzebene, je nachdem sie über oiler unter der «las Gesamtgcsichtsicld teilenden EIkiic liegen. Diese Ausführungsform <\c> Entfernungsmessers wird so benutzt, daß der behandelte Objektpunkt in der Teilungsebene des Gesamtgesichtsfeldes liegt und deshalb im Gesamtbildfelde durch zwei Raumbildpunkte vertreten ist. Sie vereinigt den Vorteil des Nicjitineinandergreiiens der Raumbilder des Gesamtobjektes mit demjenigen des geringsten Winkelabstandes der beiden auf ihren Entfemungsunterschicd zu prüfenden Raumbildpunkte.

Sind bei dieser Anordnung des Entfernungsmessers die beiden Fernrohrvergrößerungen weder im Vorzeichen noch in der Größe verschieden, so lassen sich nach Relieben die beiden linken oder die beiden rechte« Fernrohre durch ein einziges Kernrohr cjgsetzen. no dessen dem oberen Teile des Gesamtö&iektes zugehörige Plüsche! zum oberen Raumbildc beitragen, während die Büschel, die von ()bjektpunkten unterhalb der Teilungsebene des Gesamtgesiclitsfeldes herstammen, dem unteren Doppel fernrohr zugehören. Der l~nters<fhied in den Werten der totalen Plastik beider Doppel iernrohre wird bei dieser Ausführungsform des Entfernungsmessers nur noch durch «lic verschiedene Anordnung der getrennt geblie1>enen beiden rechten oder beiden linken Fernrohre veranlaßt, die einen entsprechenden

Unterschied der spezifischen Plastik herbeiführt.

Bei der Darstellung von Ausführungsiornun des neuen Entfernungsmessers kann von der Ablenkungseinriehtung ganz abgesehen werden, weil sieh diese, wie schon angedeutet, von derjenigen bekannter Entfernungsmesser nicht zu unterscheiden braucht. Als Mittel zur recht winkligen Ablenkung der Strahlenbüscbel-

lc systeme sollen überall Spiegel angegeben werden, die sich aber bekannt lieh dureli Spiegel prismen ersetzen lassen, auch durch die von WoI la st on oder Pia η dl mit doppelten Spiegelflächen. Die Mit verwertung von rechtwinklig ablenkenden Spicgclsystcmcn zur einseitigen oder vollständigen Umkehrung deüildes braucht ebenfalls nicht behandelt zu werden, da für sie Beispiele aus verschiedenen Prismen fern rohren und Ent ienningsnicsscm iK'kannt sind.

Bei den in den Fig. ι bis 7 gezeichneten Beispielen liegen die vier Fernrohre in zwei wagerechten Ebenen übereinander, je ein linkes (dem linken Auge zugehöriges 1 und ein rechtes (dem rechten Auge zugehöriges 1 in derselben Ebene. Es sind nur die optischen Teile, und zwar i:n < irundriß. dargestellt, die der beiden oberen Fernrohre in vollen, die der beiden unteren in punktierten Linien, die gemeinsamen Teile in nebeneinander lau/enden vollen und punktierten Linien.

Fig. ι stellt einen Entfernungsmesser dar. dessen Doppel fern rohren die (ibjektive ii. <; und die < )kitlare b.h gemeinsam sind. Von den Spiegeln liegen I. II. III. IV in Höhe der oberen Hälfte der Objektive jj. λ und [.2.3.4 in Höhe der unteren Hälfte. Die Spiegel 1. II. Ill, IV einerseits und 1.2.3.4 andererseits sind derart zusammen justiert, daß die von ihnen entworfenen beiden Raumbilder eines Objektpunktes in verschiedenen Richtungen liegen, die den Spiegelsystemen 1. 11. 3. 4 und 1.2. TII. IV entsprechenden Raumbilder also nicht vorhanden oder nicht verwertbar sind.

Man kann daher sagen, daß das Spiegelsystem I. II. Ill, IV dem eitlen (oberen ) und dasjenige 1,2.3.4 dem anderen (unteren) Doppcl fernrohr angehört. Aus der (iemeinsamkeit der beiden (ibjektive und < »kulare folgt, daß die beiden Doppel fern rohre gleiche Vergrößerungsziffer haiKti. Eben daraus und aus der Gleichartigkeit der beiden Spicgclsvsteme folgt ferner, daß auch das Vorzeichen der beiden Fernrohrvergrößerungen übereinstimmt. Der erforderliche Unterschied der totalen Plastik beider Doppelternrohre kann also nur noch auf einem Unterschied der spezifischen Plastik beruhen. Da die beiden linken Büschclsystcme in das linke Auge und die beiden rechten in das rechte Auge geleitet werden, so ist das Vorzeichen der spezifischen Plastik für beide Do| j] H-I fern rohre jvjsitiv. Der Unterschied muß sieh deshalb in den Absolutwerten der spezifischen Plastik finden. Demgemäß sind die Eintritissi>iegel 1.3 de- unteren Doppelfern-obres mit kleinerem Abstand dargestellt als die I. Hl des oberen. Die Spiegel Il und 2 und IV und 4 können aus einem Stück hergestellt sein. Alsdann wird es möglich, das eine der < Ihicktivc ii. .) zwischen die Spiegel I und 11.2. das andere zwischen die Spiegel 3 und I V. 4 zu verlegen und die < 'kulare />./' entsprechend an die Spiegelreihe heranzurücken. Die Spiegel 11,2 und IV, 4 zählen in diesem Fall zu den optischen Teilen, die beiden Do] >pel fern rohren gemeinsam sind.

Die abweichende Anordnung nach Fig. 2 bietet zugleich größere Einfachheit und höhere .Messungsgenauigkeit, die eine, weil die Spiegel 1.2.3.4 fortgefallen sind, die andere, weil damit die spezifische Plastik des unteren J)op]>elicrnrohrcs auf den Wert Eins gesunken, der Unterschied der totalen Plastik beider Doppel fern rohre also entsprechend gestiegen ist.

Fig. 3 bringt eine weitere Steigerung dieses I "nierschiedes. diesmal allerdings auf Kosten der Einfachheit. Das linke obere Spiegelpaar I. Il gebort mit dem rechten unteren S])iegilpaar III. IV zu dem einen, das linke untere 1.2 mit dem rechten olieren 3.4 zu lieui anderen Doppel fern rohr. Die in die Spiegel 1.3 eintretenden Büschelsysteme liegen in derselben senkrechten Elwnc. die spezifische Plastik des zweiten Doppelfcrnrohrcs ist also XuIl und der Unterschied der totalen Plastik gleich dem vollen Betrage dieser Größe beim ersten Doppel fernrohr.

Bei dem Entfernungsmesser (Fig. 4) ist der für die Messungsgenauigkeit maßgeliende ^lo° Unterschied der totalen Plastik noch dadurch gesteigert, dal.! das eine Doppel fern rohr mit negativer spezifischer Plastik ausgestattet ist. Zum ersten Doppelfenirolir gehören das linke obere Spiegelpaar I. IT und das rechte obere ><>5 Spicgclpaar III. IV. Hier ist wie bisher positive s]iczi!ische Plastik vorhanden Zum zweiten Doppcl fernrohr gehören' das linke id. h. dem linken Auge zugehörig^* untere Spiegel paa r !.2 mit rechts liegenden Eintrittsspiegel 1 und das rechte ( d. h. dem lichten Auge zugehörige I untere Spiegclpaar 3. <} mii links liegendem Eintrittsspiegel 3. Wegen dieser verkehrten Lage der Eintrittsspiegcl 1 und 3 ist die spezifische Plastik <\n> zweiten Doppelfcrnrohrcs negativ. Das Beispiel?" ist ferner so gewählt, daß der absolute W ere der spezifischen I'lastik bei beiden Doppel fern rohren gleich ist und infolgedessen clic Spiegel I und 3 und ebenso III und 1 aus einem , Stück hergestellt werden können. Der Unter- : schied der totalen J'Iastik ist dop]>clt so groß

wie beim Beispiel Fig·. 3. Nodi ist darauf aufmerksam zu machen, daß. ähnlich wie zu Fig. 1 ausgeführt, die Spiegel II und IY zu gemeinsamen optischen Teilen werden, wenn man ( Objektive von längerer Brennweite, als sie die zu ersetzenden< Ihjektivc </,<; besitzen, in die Nähe der Eintrittsspiegel I.3 und III. 1 bringt. Ks setzt dies allerdings voraus, dall die vorhandenen Spiegel durch zwei weitere ergänzt und diese und die Spiegel J iind 4 so angeordnet sind, daß jedes der zum pseudoskopi sehen Kaunibilde zusammenwirkenden Büschelsystome von seinem Eintrittsspiegel zi: dem Spiegel des entgegengesetzt liegenden

»5 Objektivs geleitet wird.

In Fig. 5 ist ein Entfernungsmesser dargestellt, bei dem für die beiden Doppeltemrohre die spezifische Plastik vollständig und die Fernrolirvergrößerung dem Absolutwert nach übereinstimmt. Has negative Vorzeichen der einen Fcrnrohrvergrößerung ist dadurch erzielt, daß die Spiegel 2 und 4 je durch einen Doppelspiegel 2. 2 und 4.4 von der dein 1' r a η d 1 ' sehen l'risma zugrunde liegen ilen Form ersetzt sind. Hei dem mit Hilfe dieser Spiegel entworfenen Kaumbild ist rechts und links verkehrt, zugleich ist dieses lüld. wie das des unteren Doppel fern roh res im Beispiel Fig. 4. pseudoskopisch. Auch der Unterschied der totalen Plastik und sonach die Messungsgenauigkeit sind dieselben wie beim vorhergehenden Entfernungsmesser.

Bezüglich der bisher betrachteten Fig. 1 bis 5 ist nc ich zu erwähnen, daß für den Wert Eins der Fernrohrvergrößerung die Objektive und ()kulare entbehrlich werden und das Augenpaar an den bisherigen ()rt der Objektive gebracht werden kann, damit es unmittelbar, wie bisher hinter den Okularen.

durch den oberen Teil der Pupillen die beiden oberen, durch seinen unteren Teil die beiden unteren Büschelsysteme aufnimmt. Fig. 2 stellt bei solcher F.irtlassung der Objektive und < »kulare den Fall dar. daß das untere, mit der totalen Plastik Eins ausgestattete Doppelfernrohr aus dem Entfernungsmesser herausgenommen ist.

An die Stelle der Spiegel, die sich nur durch die halbe Hohe des Feldes der Objektive a,a erstrecken, kirn η en überall Spiegel treten, die dieselbe wirksame Fläche darbieten, aber mit solchen Unterbrechungen, daß sie sich über beide Hälften des Feldes verteilen. Die lteiden DoppcHct'Tirohre liegen dann auch in dem Bereich der gesonderten optischen Teile nicht mehr übereinander, sondern durchdringen sich. Am innigsten wird diese Durchdringung, wenn man undnrchbroclunc Spiegel anwendet, die auf ihrer ganzen I⁷IUcIIe gleichmäßig reflektieren, aber nur etwa die Hälfte der Strahlen, während sie die andere Hälfte durchlassen.

Bei dem Entfernungsmesser nach Fig. I /.. B. würden die Spiegel ι und 3 halb durchsichtig aufzuführen und nach oben zu erhöhen, die Spiegel I und 111 aber nach unten zu vertiefen sein. In Fig. 2 müßten sich alle vier Spiegel weiter abwärts erstrecken und dazu II und IY halb durchsichtig sein. Die den < »bjektiveti zugeführten Strahlenbüschel· s\>teme bekommen dann doppelten Ouer-M'hnitt. aber zugleich von den halb durch sichtigen Spiegeln an hallie Intensität.

Will man den voll gewordenen Strahlenbüschelsystemen auch ihre volle Intensität erhalten, so muß man die halb durchsichtigen Spiegel wieder undurchsichtig machen und sie in schneller Folge ein- und ausschalten. Anstatt gleichzeitig sieht man dann die beiden Kaumbilder abwechselnd. Es wurden also in den Entfernungsmessern nach Fig. 1 und 2 sowie 4 und 5 sämtliche Spiegel, nicht bloß die mit zwei Ziffern bezeichneten, durch das ganze Feld reichen und volles Reflexions vermögen haben. In Fig. 1 wären die Spiegel 1 und 3. in Fig. 2 und ·, die Spiegel 11 und IY ausschaltbar zu machen. In Fig. 4 würde eine Ein richtung zum Umschalten einer solchen zum Aus- und Einschalten vielleicht vorzuziehen sein. Denkt man sich nämlich die Spiegel _· und 4 fortgelassen, so halte man zur Umschaltung den Spiegel 11 in die Lage 2 und den Spiegel IV in die Lage 4 zu bringen.

Die Ausführungsform Fig. 6 soll ein Beispiel geben für das Getrennthalten der Bildfelder der beiden Doppelfernrohre. und zwar soll sie den bereits besprochenen Sonderfall erläutern, daß diese Bildfelder übereinander liegen und in ein er Ebene aneinandergrenzen, über der der obere und unter der der untere Teil des Gesamtobjektes räumlich abgebildet wird. Das Spiegelsystem I, II. Ill, IV gehört dem oberen Doppelfernrohr an, dessen spezifische Plastik positiv ist. das System 1.2.3,4 mit verkehrt liegenden Eintrittsspiegeln 1 und 3 dem mit negativer spezifischer Plastik ausgestatteten unteren Dop]>elfernrohr. Die Fernrohrvergrößerung ist bei beiden gleich angenommen worden. Trotzdem mußten gesonderte Objektive c, c, c, c angewendet werden, den zum '< Zweck des Auseinanderhaltens der Billffelder ; sind die gekreuzten Spiegel 11,2 und%, IV .; dicht vor den Objektivbrennebenen d, a an- ^; zuordnen. Die Okulare sind gemeinsam geblieben, aber diesmal als vierlinsige terrestrische Okulare e.c ausgebildet. | »»5

In Fig. 7 ist eine Abart des Entfernungsmessers nach Fig. 6 dargestellt. Durch Verzicht auf die hohe Messungsgenauigkeit, die überdies mit dem Nachteil negativer spezifischer Plastik des einen Doppel fern roh res er- i»o kauft wird, ist eine Verminderung der optischen Teile erreicht worden, denn es sind die

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beiden rechten Fernrohre durch ein einziges Fernrohr ersetzt worden, das das (jcsamtobjckt ungeteilt abbildet. Indem unter Drehung des Spiegels 4 um 90" der Spiegel 3 auf die rechte Seite unter den Spiegel 111 gebracht wurde, erhielt die spezifische l'lasiik de> unteren Doppelt'ernrohres positives Vorzeichen. Zugleich änderte sich ihr Absolutwert im Sinne der Wiedererhöhung <ler durch den Wechsel dos Vorzeichens herabgesetzten Messungsgenauigkeit des Entfernungsmessers. Er wurde nämlich kleiner als Kins, denn der Abstand zwischen den Kimrittsspiegeln 3 und 1 ist kleiner als der < ikularabstand. Die in Fig. 6 den Spiegeln 3 und 111 benachbarten beiden Objektive c. c ließen sich durch ein einziges Objektiv /" ersetzen, dem die Spiegel III und 3 l>eide zugleich als Kintrittsspiegel dienen. Die Spiegel 111 und 3, ebenso IY

ao und 4 können zu einem Stück vereinigt sein.

In Fig. 8 ist schließlich ein Km forming—

messer mit Ablenkungseinrichtung und MeL!

skala dargestellt, dessen allgemeine Anordnung diejenige nach Fig. 2 ist. An die Stelle der Kintrittsspiegcl 1 und 111 sind die total reflektierenden Prismen .t; und h getreten, während die halb durchsichtigen Spiegel 11 und IY durch würfelförmige Prismen / und A- ersetzt ■ind. deren jedes aus zwei gleichschenklig rechtwinkligen Prismen mit dazwischen eingeschlossener halb durchsichtiger, halb reflektierender Schicht besteht. Das" Prisma /1 bildet zugleich einen Teil der Ablenkungseinriehtung, indem sein Stuhl / um eine senkrechte Achse drehbar gemacht und mit einem Zahnsektor w ausgestattet ist, in den die Meßschnecke 11 eingreift. Koachsial zu dieser Schnecke und fest nut ihr verbunden ist die Meßtrommel ο angeordnet, deren Skala an dem am festen Gehäuse angebrachten Zeiger ρ abgelesen wird.

Die Justierung der optischen Teile und der Ablcnkungseinrichtung erfolgt so, daß von den von einem unendlich fernen < )bjektpunkt ausgegangenen Büscheln das durch die Prismen 1 und k eintretende Paar die < )kulare parallel zueinander und in einer durch die Austrittspupillen gehenden Ebene verläßt, und daß ebenso bei Einstellung der Ablenkungscinrichttmg auf Unendlich das durch die Prismen g und /1 eintretende Paar aus den Okularen parallel und in der gleichen Ebene wie das erste Paar austritt, daß aber die Austrittsrichtungen der beiden I'aarc einen Winkel miteinander bilden mit der bereits erläuterten Wirkung, die falschen Raumbilder unschädlich zu machen. Bei der dargestellten Einstellung der Ablenkungseinrichtung auf Unendlich erscheinen die beiden Raumbilder eines unendlich fernen Objektpunktes dem Beobachter in gleicher (unendlich großer) Entfernung. Die leiden anmhildcr eines Objektpunktos von inu-ndlicher Entfernung halten olienfalls endliche, und zwar ungleiche Entfernung. Das Raumbild, «las von dom «lurch die inneren Prismen ι und /.· eingetretenen l!ü>che!paar erzeugt ist. liegt weniger nahe als <la> ainlere.

Es situl nun die eingangs gemachten 1 )arlogimgen ül>er das Meßverfahren auf «lon vorliegenden Sonderfall anzuwenden. Die Entforming eines < »hjoktpunktes wird bestimmt, indem man mit Hilfe der Ablenkungseinrichtung von den beiden aus den < Jkulareil austretenden Büscheln, die das nähere der beiden Raumbilder erzeugen, das durch das Prisma /1 gegangene ablenkt. J>is die Entfernung des ihm angehörigen Raumbildes auf diejenige dos anderen Raumbildes angewachsen ist. Die Ablesung an der Meßtrommel ο soll dann die Entfernung des < >bjektpunktes angeben. Uni die Teilung der Trommelskala ausführen zu können, hat jnan zunächst die mechanische ("bersetzung zwischen der Drehung des Prismas h und derjenigen der Meßtrommel <> zu berücksichtigen. Sodann kommt die optische (Übersetzung zwischen der Drehung des Prismas und der Drehung dos in das Auge eintretenden l'.üsehels in Betracht. Sie hat von vornherein als Spiegelablenkung den Wort Zwei, zu dem dann als zweiter Faktor «lie Fernrohi vergrößerung tritt. Es bleibt also übrig, die Ablenkung zu bestimmen, die das durch das Prisma /1 gegangene, aus dem Okular austretende Büschel erfahren muß. während man die Meßtrommel von der Einstellung Unendlich bis auf den einer bestimmten Entfernung entsprechenden Teilstrich dreht. Diese Ablenkung des austretenden Büschels muß so groß genommen worden, daß ihr Produkt mit dem reziproken Augenabstand, also nach dem Früheren die durch sie hervorgebrachte Änderung der reziproken Entfernung des Raumbildpunktes, dem Unterschied gleich ist. den bei der ursprünglichen Lage des l'.üsehels (bei der Einstellung Unendlich der Meßtrommel) die beiden reziproken Raumhildentfernungen orgel »cn. Der genannte Unterschied ist nach dem in'der Einleitung Ausgeführten leicht zu bestimmen. Es war für jedes der beiden Doppolfernrohf%,die reziproke Entfernung des Raunibildpui^e.s gleich dem Produkt aus der totalen Plastik und der reziproken Entfernung des Objektpunktos. Berücksichtigt man. daß im vorliegenden Fall der eine Faktor der totaleti Plastik, die Vergrößerung, für lieide DoppcJ^ fernrohre derselbe und der andere Faktor. cUe spezifische Plastik, für das eine Doppel fernrohr gleich Eins ist, so ergibt sich der Unterschied der beiden reziproken Raumbildern- »ao femungen als das Produkt aus der. .reziproken Objektpunktentfernung, der Fernrohrvergröße-

Claims (7)

/61 rung und der um Eins verminderten spezi- j fischen Plastik des mit den Prismen g und h : ausgestatteten Doppelfernrohres. Pa ten τ - Λ ν s ι* r i; c π κ:

1. Entfernungsmesser für zweiäugige Iieobachtung, gekennzeichnet durch zwei Doppelternrohre, deren totale Plastik im Werte oder im Vorzeichen oder in beiden

ίο verschieden ist, und die so vereinigt sind, daß der Beobachter die beiden Raumbilder, die die Doppel fernroh re von jedem C )bjektpunkt entwerfen, gleichzeitig oder nacheinander durch zweiäugiges Sehen wahrnehmen kann, in Verbindung mit einer mikrometrischen Einrichtung, um von den vier Systemen von Strahlenbüsehelii. die die beiden Doppelfernrohre durchlaufen, eins oder mehrere abzulenken, bis die beiden Kaumbilder als gleich fern erkannt werden, damit aus der dann erreichten Anzeige der Mikronieterskala die Entfernung des ()bjektpunkles entnommen werden kann.

2. Au^führuiigsform des Hntternung-messers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Doppelfernrohr vorhanden ist. und dieses eine von -j- 1 abweichende totale Plastik besitzt, das zweite ■ Doppelfernrohr aber durch eine Einrichtung ersetzt ist, um mit dem vom ersten ^: Doppclfernrohr gelieferten Raumbilde des ; ()bjektpunktes gleichzeitig oder ab- j wechselnd diesen Punkt selbst zu beob- j achten.

3. Ausführungsform des Entfernungs- j

messers nach Anspruch 1, dadurch ge- j

kennzeichnet, daß die beiden austretenden ; Büschelpaare in zwei verschiedene gegen- _; einander geneigte Ebenen gelegt sind, da- j mit nicht ein zweites (falsches) Raum- i bilderpaar entsteht, oder daß diese beiden ; lüischelpaare in ihrer gemeinsamen Ebene gegeneinander abgelenkt sind, so daß das eine falsche Raumbild nicht mehr wahr- : nehmbar und dadurch der Gebrauch des ', falschen Raumbilderpaarcs verhindert ist. i

4. Ausführungsform des Entfernungsmessers nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige Durchdringung der beiden Raumbilder des Gesamt objektes daureh vermieden wird, dall dii räumlichen Bildfelder der beiden Doppel fernrohre getrennt liegen, so «laß jedes der beiden Bildfelder ausschließlich (lurch ein Raumbild des (lcsamtobjektes ausgefüllt wird.

5. Ausführungsform des Entfernungsmessers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden räumlichen Bildfelder übereinander liegen und in einer Ebene zusammenstoßen, die durch das Austrittspupillenpaar geht und in der die < >bjektpunkte, die in einer bestimmten Ebene des < iesaintgesichtsfeldes liegen, sowohl von dem einen als von dem anderen Doppelfernrohr als Raumbildpunkte wiedergegeben werden, während die übrigen Punkte des Gesamtohjcktes nur einmal, die über jener Gesichtsfeldebene befindlichen in dem oberen und die unter ihr liegenden in dem unteren Bildfelde, räumlich abgebildet werden.

6. Ausführungsform des Entfernungsmessers nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fern rohr Vergrößerungen nach Vorzeichen und Größe übereinstimmen, und die beiden linken oder die beiden rechten Fernrohre durch ein einziges Fernrohr ersetzt sind, dessen austretende Büschel, je nachdem sie vom oberen oder unteren Teile des Gesamtobjektes ausgehen, zum oberen oder unteren Raumbilde beitragen.

7. Ausführungsform des Entfernungsmessers nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die l>eiden Doppelfernrohre sich nur durch das Vorzeichen der Fernrohrvergrößerung oder der spezifischen Plastik unterscheiden und die Büschelsysteme links und rechts dicht beieinander eintreten, damit möglichst viele oplische Teile beiden Doppel fern rohren dienen können.

Hierzu 1 Bl;itt Zeichnungen.