Anzeigesystem für ein 1,-'linkelmeßgerät mit einem Höhenkreis Die
Erfindung betrifft ein Anzeigesystem für ein ',i'Iinkelraeßgerät mit einem Höhenkreis,
der mit nur einer Teilung versehen ist, von der zwei diametral liegende Stellen
zur optischen Mittelbildung benutzt werden, mit einem Abbildungssystem zur Erzeugung
eines Bildes einer Kreisstelle und mit optischen Mitteln zur Zusammenführung der
von den beiden Kreisstellen ausgehenden Strahlengänge, die sich vor einem Betrachtungssystem
zur Betrachtung der anderen Kreisstelle und der Abbildung der einen Kreisstelle
,befinden.Display system for a 1, - 'left-hand measuring device with a height circle Die
The invention relates to a display system for a ', i'Iinkelraeßgerät with a height circle,
which is provided with only one division, of which two diametrically located places
can be used for optical averaging, with an imaging system for generation
an image of a circle point and with optical means for merging the
Beam paths emanating from the two circular points, which are in front of a viewing system
for viewing the other circle point and the illustration of one circle point
,are located.
Für Theodolithöhenkreise.mit nur einer messenden Teilung sind bereits
Anzeigesysteme bekannt, die symmetrisch aufgebaut sind und ein jeder Kreiastelle
zugeordnetes Zw1-schenabbildungssystem sowie ein Betrachtungssystem für die Koinzidenzanzeige
besitzen. Die Zwischenabbildungssysteme bilden die Kreisstellen über Umlenkelemente
gegenläufig 0
in die Dingebene des Betrachtungssysteme ab. Es sind
auch schon Anzeigesysteme bekannt geworden, bei denen zwei symmetrisch aufgebaute
Reflexionssysteme die von den beiden Kreisablesestellen herkommenden Lichtstrahlenbündel
vereinigen und einem gemeiasamen Betrachtungssystem zuführen. Während das erste
Anzeigesystem zusätzlich optische Glieder zur
Zwischenabbildung
jeder Kreisstelle benötigt, muß bei dem letztgenannten Anzeigesystem das Objektiv
des Betrachtungssystems eine relativ lange Brennweite und wegen der geforderten
Bildhelligkeit eine große Öffnung haben, Außerdem sind die bekannten Anzeigesysteme
für Theodolite mit nur eine Teilung tragenden Höhenkreisen zur Anordnung von ziellinienstabilisierenden
Elementen nicht oder wenig geeignet.For theodolite height circles with only one measuring graduation, display systems are already known which are constructed symmetrically and have an intermediate imaging system assigned to each circle point as well as a viewing system for the coincidence display. The intermediate imaging systems map the circular points via deflection elements in opposite directions 0 in the object plane of the observation system. There are also already become display systems are known in which two symmetrically constructed reflection systems combine the herkommenden of the two Kreisablesestellen light beams and perform a gemeiasamen viewing system. While the first display system additionally requires optical elements for the intermediate image of each circle point, in the latter display system the lens of the viewing system must have a relatively long focal length and, because of the required image brightness, a large aperture Arrangement of target line stabilizing elements not or not very suitable.
AufgAe der Erfindung ist es daherg ein Anzeigesystem zu schaffen,
das bei einfach ein Aufbau gegen Meßfehler unempfindlich ist und in das in einfacher
Weise ein Ziellinienstabilisator eingefügt werden kann.The object of the invention is therefore to create a display system,
that with a simple structure is insensitive to measurement errors and that in a simpler way
Way a finish line stabilizer can be inserted.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abbildungsebene
der einen Xreisstelle und die Ebene der anderen Kreisstelle unterschiedliche Lagen
einnehmen und daß die Mittel zur ZusgmmenfÜhrung zwischen der Abbildungsebene und
der Ebene der anderen Kreisstelle angeordnet sind, Die Erfindung vereinigt die Vorteile
der Kreise mit nur einer Teilungszone mit denen der Abbildung einer ,
Kreisstelle
auf eine andere, ohne die Mängel zu übernehmen, Infolge der benötigten schmalen
optisch homogenen Zonen für nur eine messende Teilung ist die Ausbeute bei der Fertigung
der Höhenkreise größer. Da nur eine Kreisstelle in die Dingebene des gemeinsamen
Betrachtungssysteme abgebildet wird, kann auch nur diese Abbildung fehlerverursachenden
optischen und mechanischen Veränderungen unterworfen sein. Besonders geeignet Ist
das erfindungsgemäße Anzeigesystem für die
Anordnung eines Ziellinienstabilisators,
Zu diesem Zweck kann entweder das AbbildungsBystem der einen Kreisstelle oder ein
Teil dieses Abbildungssystems pendelnd aufgehängt sein oder aber optische Umlenkmittel,
insbesondere die optischen Mittel zur Zusammenführung sind pendelnd gelagert, Die
Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert.'Es zeigen: Fig.
1 und 2 zwei zueinander rechtwinklige Aufrisse eines AuBführungsbeispiels,
bei dem ein Teil der Zwischenabbildungsoptik pendelnd aufgehängt ist und Fig.
3 und 4 ein anderes Ausführungsbelspiel, bei dem die Mittel zur Zusammenführung
pendelnd angeordnet sind, In Fig. 1 besitzen ein Höhenkreis 1 mit
der geometrischen Achse K-K. die zugleich Kippechse eines im übrigen nicht dargestellten
Theodolits ist, eine Teilung 2 und Ablesestellen 3 und 4. Die Ablesestelle
3 befindet sich in der dingseitigen Brennebene eines in einer Fassung
5 angeordneten Abbildungssystems 6 zur Erzeugung einer Zwischenabbildung
in einer Ebene 7. Zwischen dem Zwischenabbildungssystem 6 und der
Ablesestelle 3 einerseits ist ein rechtwinkliges Dachprisma 8 und
zwischen dem Zwischenabbildungssystem 6 und der Zwischenbildebene
7 andererseits Ist ein Fentaprisma 9 vorgesehen. Zwischen der Ablesestelle
4 und der parallel zur Ebene des Höhenkreises
liegenden Uischenbildebene
17 sind zwei rechtwinklige Prismen 10 und 11 so angeordnet, daß die
Hypotenusenfläche 12 des einen, 11, parallel zur Ebene des Höhenkreises
1
und diesem zugekehrt ist, während eine seiner Kathetenflächen die Hypotenusenfläche
13 des Prismas 10 teilweise berührt und eine Kathetenfläche dieses
Prismas 10
parallel zur Zwischenbildebene gerichtet ist. Die HypotenusenflUche
13 des Prismas 10 ist In dem im wesentlichen vom Prisma
11 nicht bedeckten Teil mit einer Abdeckung 14 versehen, deren der optischen
Achse 0-0 eines gemeinsamen, teilweise dargestellten Betrachtungssysteme
15 zugekehrtes Ende als Trennkante wirkt. Die Fassung 5 mit dem Abbildungssystem
6 ist mit Hilfe von gekreuzten Bändern 16 an einer gerätefesten Basis
17 pendelnd aufg#hUngt. Die Ableseställe 4 und die Zwischenbildebene befinden
sich in der dingseitigen Brennebene des Detrachtungssysteme 15. Die Achsstrahlen
18 und 19 der von den Ablesestellen 3 und 4 ausgehenden lichtstrahlenbündel
vereinigen sich an der Trennkante der Abdeckung 14 miteinander und mit der optischen
Achse 0-0. According to the invention, the object is achieved in that the image plane of one Xreisstelle and the plane of the other circle point occupy different positions and that the means for collation are arranged between the image plane and the plane of the other circle point. The invention combines the advantages of the circles only one division zone with those of the mapping of one , circle point to another, without taking over the defects. Due to the required narrow optically homogeneous zones for only one measuring division, the yield in the production of the height circles is greater. Since only one point in a circle is mapped into the object plane of the common viewing system, only this map can be subject to optical and mechanical changes that cause errors. The display system according to the invention is particularly suitable for the arrangement of a target line stabilizer.For this purpose, either the imaging system of one circular point or a part of this imaging system can be suspended in a pendulous manner, or optical deflection means, in particular the optical means for merging, are mounted in a pendulum manner 1 and 2 show two mutually right-angled elevations of an exemplary embodiment in which part of the intermediate imaging optics is suspended in a pendulous manner, and FIGS. 3 and 4 show another embodiment in which the means for merging are arranged in a pendulous manner , In Fig. 1 have a height circle 1 with the geometric axis KK. which is at the same time the tilting lizard of a theodolite, otherwise not shown, a division 2 and reading points 3 and 4. The reading point 3 is located in the object-side focal plane of an imaging system 6 arranged in a mount 5 for generating an intermediate image in a plane 7. Between the intermediate imaging system 6 and the reading point 3 on the one hand a right-angled roof prism 8 and between the intermediate imaging system 6 and the intermediate image plane 7 on the other hand a fenta prism 9 is provided. Between the reading point 4 and the Uischen image plane 17 lying parallel to the plane of the height circle, two right-angled prisms 10 and 11 are arranged so that the hypotenuse surface 12 of one, 11, is parallel to the plane of the height circle 1 and faces this, while one of its cathetus surfaces is the hypotenuse surface 13 of the prism 10 partially touches and a cathetus surface of this prism 10 is directed parallel to the intermediate image plane. The hypotenuse surface 13 of the prism 10 is provided with a cover 14 in the part which is essentially not covered by the prism 11 , the end of which facing the optical axis 0-0 of a common, partially illustrated viewing system 15 acts as a separating edge. The frame 5 with the imaging system 6 is suspended with the help of crossed straps 16 on a base 17 that is fixed to the device. The reading stalls 4 and the intermediate image plane are located in the object-side focal plane of the roofing system 15. The axial beams 18 and 19 of the light beam bundles emanating from the reading points 3 and 4 combine at the separating edge of the cover 14 with one another and with the optical axis 0-0.
Bei Beleuchtung der Ablesestellen 3 und 4 in Richtung der Pfeile
20 werden die von der Ableseatelle 3 ausgehenden in das Prisma
8 gelangenden Abbildungsotrahlen durch dieses in das Zwischenabbildungssystem
6 reflektiert, das von der Ablesestelle 3 über das Prisma
9 ein Bild in der Zwischenabbildungsebene erzeugt. Das Dach des Priamas
8 dient dabei zur Seitenvertauschung. Vom Bild in der Ebene gelangt
nach
Reflexion an der Hypotenusenfläche 13 ein der Einfachheit halber nicht dargestelltes
AbbildungBatrahlenbündel in das Betrachtungssystem 15. Dabei ist im wesentliehen
der mit der Abdeckung 14 versehene Teil der Kathetenfläche 13 wirksam. Ebenso
gelangt von der Ablesestelle 4 nac Reflexion an der unberührten Kathetenfläche des
Prismas 11
ein Abbildungsstrahlenbündel in das Betrachtungssystem
15.
Erfährt daß gesamte, in den Fig. 1 und 2 dargestellte System eine
Neigung in einer zur Zeichenebene der Fig. 2 parallelen Ebene, so schwingt entsprechend
die Fassung, 5
mit dem Zwischenabbildungssystem 6 vermöge der Aufhängung
an den Drähten 16 in Richtung des Doppelpfells 21 in eine neue Gleichgewichtslage
ein, die so bemessen ist, daß der Einfluß der Neigung auf die Höhenwinkelmesaung
kompensiert wird. In den Fig. 1 und 2 befindet sich die Verbizidungslinie
der beiden diametral liegenden Ablesestellen, 3 und 4 in der Lotrechten,
In Fig. 3 und 4 sind wieder der Höhenkreis 1 mit
der Kippachse
K-K und den beiden diametral liegenden Ablesestellen 3 und 4, das Zivischenabbildungssystem
6
und das Betrachtungssystem 15 dargestellt. Zwischen dem Zwischenabbildungssystem
6 und der Ablesestelle 3 einerseits ist ein Pentaprisma 22 angeordnet,
das die von der Abiesestelle kommenden Lichtstrahlen w.1 900 zurn "(i-,-iii3chenabbildungssystem
6 ablenkt. Andererseits sind zwischen dem Abbildungssystem 6 und dem
Betrachtungssystem zwei C2 15
rechtwinklige Prismen
23 und 24 ao angeordnet., daß die das Zwischenabbildungssystem
6 vcrlaoaend.en Abbildungsstrahlen eine Parallelversetzung erfahren und in
das Betrachtungssystem 15 gelangen, Die Hypotenuaenflächa des Prismas 24
Ist teilweise mit einem Belag 25 versehen, der nur die an diesem Teil der
Hypotenuaenfläche reflektierten,AbbildungeBtrahlen der Kreißstelle 3 in das
Betrachtungasystem 15 gelangen lUßt, Mit dem Prima 24 ist ein weiteres an
einer Kathetenfläche mit einer Dachkante 26
versehenes rechtwinkliges Prima
27 starr verbunden, dessen Hypotenusenfläche parallel zur Ebene den Teilkreises
1
angeordnet ist, Das Prima 27 liegt mit seiner nicht mit der Dachkante
26 versehenen Kathetenfläche auf dem Teil der Hypotenuaenfläche den Prismas
24 auf., der frei vom Belag 25 ist. Dieser Teil der Hypotenusenflnche läßt
ira wesentlichen nur die von der Ablesestelle 4 ausgehenden Abbildungootrahlen ins
Betrachtungssystem 15 gelangen', Die Ablesestelle 4 und eine zwischen den
beiden rechtwinkligen Prismen 23 und 24 gelegene Zwischenabbildungsebene
28 befinden sich in der vorderen Brenaebene des Betrachtungssysteine 15.
Die beiden rech twinkligen Prismen 24 und 27 sind in einem hohlen, mit öf-fnungen
29 zum Lichtein- und -austritt versehenen Pendelkörper 30 befestig"-d.
der mit Hilfe einer Blattfeder 31 an einer Basis 32 aufgehängt Ist,
Das Zwischenabloildungssystem 6 bild et die Ablesestelle 3 in die
Zrischenabbildungaebene 28 ab.-Dabei
erfolgt die Umlenkung
der Abbildungsstrahlen durch die Prismen 22 und 23. Das Abbildungsstrahlenbündel
der Ablesestelle 4 wird vom Prisma 27 in das Betrachtungssystem 15 reflektiert,
Infolge.der 'Wirkung der Dachkante 26
erfnhrt di-eses Abbildungestrahlenbündel
bei der Reflexion eine Seitenvertauschung und die vom Betrachtungssystem
15
entworfenen Bilder der Ablesestellen 3 und 4 eine gegen-14ufige
Bewegung'beim S,hwenken des Kreises 1 um die Achse K-K. Weicht der die beiden
Ablesestellen 3 und 4 enthaltende Durchmesser einen gewissen Betrag von der
lotlinie ab, so ist die Basis 32 um den gleichen Betrag geneigt und der Pendelkörper
30 schwingt in eine neue Gleichgewichtelage ein, in der In der lotlinie befindliche
Ablesestellen des Höhenkreises 1 zur Anzeige kommen, An Stelle der Prismen
24 und 27 kan-n auch das
Prisma 23 pendelnd aufgehängt sein. Die Dachkante
26
#ai2tatt
i# Prisma 27 am Prisma 23 befinden.
muß sich dann
Upon illumination of the reading sites 3 and 4 in the direction of arrows 20 emanating from the deflection Seat Elle 3 coming into the prism 8 Abbildungsotrahlen are reflected by this in the intermediate imaging system 6, which generates from the reading site 3 via the prism 9, an image in the intermediate image plane. The roof of Priam 8 is used to swap sides. From the image in the plane, after reflection on the hypotenuse surface 13, an image, not shown for the sake of simplicity , reaches the viewing system 15. Essentially, the part of the cathetus surface 13 provided with the cover 14 is effective. Likewise, an imaging beam arrives from the reading point 4 after reflection on the untouched cathetus surface of the prism 11 into the viewing system 15. If the entire system shown in FIGS. 1 and 2 is inclined in a plane parallel to the plane of the drawing in FIG. 2, it oscillates corresponding to the version, 5 with the intermediate imaging system 6 by virtue of the suspension on the wires 16 in the direction of the double arrow 21 in a new equilibrium position, which is dimensioned so that the influence of the inclination on the elevation angle measurement is compensated. In Figs. 1 and 2 is the Verbizidungslinie of the two reading sites diametrical, 3 and 4 in the perpendicular, in Figs. 3 and 4 are again the height of circuit 1 with the tilt axis KK and the two reading sites 3 and 4 diametrical that Civil imaging system 6 and viewing system 15 are shown. Between the intermediate imaging system 6 and the reading site 3 on the one hand is arranged a pentaprism 22, w.1 900 ZURN "(i coming from the Abiesestelle light rays -, -. Deflects iii3chenabbildungssystem 6 the other hand, between the imaging system 6 and perpendicular to the viewing system, two C2 15 Prisms 23 and 24 ao arranged. That the imaging rays vcrlaoaend.en the intermediate imaging system 6 experience a parallel offset and get into the viewing system 15 , The hypotenuaenfläche of the prism 24 is partially provided with a coating 25 , which only reflected on this part of the hypotenuaen surface, Imaging rays of the tear point 3 can get into the observation system 15 , another right-angled prima 27 provided on a cathetus surface with a roof edge 26 is rigidly connected to the prima 24, the hypotenuse surface of which is arranged parallel to the plane of the partial circle 1 , the prima 27 does not lie with it with the roof edge 26 nen cathetus surface on the part of the hypotenuaenfläche the prism 24, which is free of the coating 25 . This part of the Hypotenusenflnche can ira substantially reach the viewing system 15 ', the reading site 4 and a right-angle between the two prisms 23 and 24 located intermediate imaging plane 28 located in the front Brenaebene of Betrachtungssysteine 15. The two only emanating from the reading site 4 Abbildungootrahlen computationally Twinkled prisms 24 and 27 are fastened in a hollow pendulum body 30 provided with openings 29 for the entry and exit of light "-d. which is suspended from a base 32 with the aid of a leaf spring 31. The intermediate drawing system 6 forms the reading point 3 in the Zrischenabbildungaebene 28 ab.-case occurs the deflection of the imaging beam through the prisms 22 and 23. the imaging beams of the reading site 4 is reflected by the prism 27 in the viewing system 15, Infolge.der 'effect of the roof edge 26 erfnhrt di-eses Abbildungestrahlenbündel in Reflection a reversal of sides and that of the viewing system 15 created images of the reading points 3 and 4 a counter-14ufige movement'beim S, hwenken the circle 1 about the axis KK. If the diameter containing the two reading points 3 and 4 deviates a certain amount from the plumb line, the base 32 is inclined by the same amount and the pendulum body 30 swings into a new equilibrium position, in which the reading points of the height circle 1 located in the plumb line Display come, instead of prisms 24 and 27, this can also be used Prism 23 be suspended pendulum. The roof edge 26
# ai2tatt
i # prism 27 is located on prism 23 .
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