DE1798176C3 - Anzeigesystem für ein Winkelmeßgerät mit einem Höhenkreis - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Anzeigesystem für ein Wiiikelmeßgerät 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 ausgehenden¹ Strahlengänge, die sich vor einem Betrachtungssystem zur Betrachtung der anderen Kreisstelle und der Abbildung der einen Kreisstelle befinden.

Für Theodolithöhenkreise mit nur einer messenden Teilung sind bereits Anzeigesysteme bekannt, die symmetrisch aufgebaut sind und ein jeder Kreisstelle zugeordnetes Zwischenabbildungssystem sowie ein Betrachiungssystem für die Koinzidenzanzeige besitzen. Die Zwischenabbildungssysteme bilden die Kreisstellen über Umlenkelemente gegenläufig in die Dingebene des Betrachtungssystems ab. Es sind auch schon Anzeigesysteme bekannt geworden, bei denen zwei symmetrisch aufgebaute Reflexionssysteme die von den beiden Kreisablesestellen herkommenden Lichtstrahlenbündel vereinigen und einem gemeinsamen 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 einer Teilung tragenden Höhenkreisen zur Anordnung von ziellinienstabilisierenden Elementen nicht oder wenig geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Anzeigesystern zu schaffen, das bei einfachem Aufbau gegen Meßfehler unempfindlich ist und in das in einfacher Weise ein Ziellinienstabilisator eingefügt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abbildungsebene der einen Kreisstelle und die Ebene der anderen Kreissteüe unterschiedliche Lagen einnehmen und daß die Mittel zur Zusammenführung zwischen der Abbildungsebene der einen Kreisstelle 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 Mangel 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 Betrachtungssystems 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 Abbildungssystem der einen Kreisstelle oder ein Teil dieses Abbildungssystems pendelnd aufgehängt sein oder aber optische Umlenkmittd, insbesondere die optischen Mittel zur Zusammenführung sind pendelnd gelagert.

Die Erfindung wird an Hand der schematischcn Zeichnung niiher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 um¹ 2 zwei zueinander rechtwinklige Aufrisse eines Ausführungsbeispiels, bei dem ein Teil der Zwischenabbildungsoptik pendelnd aufgehängt ist und

F i g. 3 und 4 ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Mittel zur Zusammenführung pendelnd angeordnet sind.

In Fig. 1 besitzen ein Höhenkreis 1 mit der geometrischen Achse K-K,die zugleich Kippachsc 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 Pentaprisma 9 vorgesehen. Zwischen d.. \blesestelle 4 und der parallel zur Ebene des Höhenkreises 1 liegenden Zwischenbildebene 7 sind zwei rechtwinklige Prismen 10 und 11 so angeordnet, daß die Hypotenusenfläche 12 des einen, U, 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 7 gerichtet ist. Die Hypotenusenfläche 13 des Prismas 10 ist in dem im wesentlichen vom Prisma 11 nicht bedeckten Teil mit einer Abdeckung 14 versehen, deren der optischen Achse O-O eines gemeinsamen, teilweise dargestellten Betrachtungssystems 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 aufgehängt. Die Ablesestelle 4 und die Zwischenbildebene 7 befinden sich in der dingseitigen Brennebene des Betrachtungssystems 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 O-O.

Bei Beleuchtung der Ablesestellen 3 und 4 in Richtung der Pfeile 20 werden die von der Ablesestelle 3

ausgehenden in das Prisma 8 gelangenden Abbildungsstrahlen durch dieses in das Zwischenabbildungssystem 6 reflektiert, das von der Ablesestelle 3 üiier das Prisma 9 ein Bild in der Zwischenabbi'dungscbene 7 erzeugt. Das Dach des Prismas 8 dient dabei zur Seitenvertauschung. Vom Bild in der Ebene 7 gelangt nach Reflexion an der Hypotenusenfläche 13 ein der Einfachheit halber nicht dargestelltes Abbildungsstrahlenbündel ir das Betrachtunjssystem 15. Dabei ist im wesentlichen der mit der Abdeckung 14 versehene Teil der Kathetenfläche 13 wirksam. Ebenso gelangt von det Ablesestelle 4 nach Reflexion an der unberührten Kathetenfläche des Prismas 11 ein Abbildungsstrahlenbündel in das Betrachtungssystem 15.

Erfährt das gesamte, in den F i g. 1 und 2 dargestellte System eine Neigung in einer zur Zeichenebene der F i g. 2 parallelen Ebene, so schwingt entsprechend die Fassung 5 mit dem Zwischenabbildungssystem 6 vermöge der Aufhängung an den Drähten 6 in Richtung des Doppelpfeils 21 in eine neue Gleichgewichtslage ein, die so bemessen ist, daß der Einfluß der Neigung auf die Höhenwinkelmessung kompensiert wird. In den Fig. 1 und 2 befindet sich die Verbindungslinie der beiden diametral liegenden Ablesestellen 3 und 4 in der Lotrechten.

In F i g. 3 und 4 sind wieder der Höhenkreis 1 mit der Kippachse K-K und den beiden diametral liegenden Ablesestellen 3 und 4, das Zwischenabbildungssystem 6 und das Betrachtungssystem 15 dargestellt. Zwischen dem Zwischenabbildungssystem 6 und der Abilesestelle 3 einerseits ist ein Pentaprisma 22 angeordnet, das die von der Ablesestelle kommenden Lichtstrahlen um 90° zum Zwischenabbildungssystem 6 ablenkt. Andererseits sind zwischen dem Abbildungssystem 6 und dem Betrachtungssystem 15 zwei rechtwinklige Prismen 23 und 24 so angeordnet, daß die das Zwischenabbildungssystem 6 verlassenden Abbildungsstrahlen eine Parallelversetzung erfahren und in das Betrachtungssystem 15 gelangen. Die Hypotenusenfläche des Prismas 24 ist teilweise mit einem Belag 25 versehen, der nur die an diesem Teil der Hypotenusenfläche reflektierten Abbildungsstrahlen der Kreisstelle 3 in das Betrachtungssystem 15 gelangen läßt. Mit dem Prisma 24 ist ein weiteres an einer Katheienflädie mit einer Dachkante 26 versehenes rechtwinkliges Prisma 27 starr verounden, dessen Hypotenusenfiäche parallel zur Ebene des Teilkreises 1 angeordnet ist. Das Prisma 27 liegt mit seiner nicht mit der Dachkante 26 versehenen Kathetenfläche auf dem Teil der Hypotenusenfläche des Prismas 24 auf, der frei vom Belag 25 ist. Dieser Teil der

ίο Hypotenusenfläche läßt im wesentlichen nur die von der Ablesestelle 4 ausgehenden Abbildungsstrahlen 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 Brennebene des Betrachtungssystems 15. Die beiden rechtwinkligen Prismen 24 und 27 sind in einem hohlen, mit öffnungen 29 zum Lichtein- und -austritt versehenen Pendelkörper 30 befestigt, der mit Hilfe einer Blattfeder 3! an einer Basis 32 aufgehängt ist.

Das Zwischenabbildungssystem 6 bildet die Ablesestelle 3 in die Zwischenabbildungsebene 28 ab. Dabei erfolgt die Umlenkung der Abbildungsstrahlen durch die Prismen 22 und 23. Das Abbildungsstrahienbündel

2$ der Ablesestelle 4 wird vom Prisma 27 in das Betrachtungssystem 15 reflektiert. Infolge der Wirkung der Dachkante 26 erfährt dieses Abbildungsstrahienbündel bei der Reflexion eine Seitenvertauschung und die vom Ben achtungssystem 15 entworfenen Bilder der Ablesestellen 3 und 4 eine gegenläufige Bewegung beim Schwenken 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 Gleichgewichtslage ein, in der in der Lotlinie befindliche Ablesestellen des Höhenkreises 1 zur Anzeige kommen.

An Stelle der Prismen 24 und 27 kann auch das Prisma 23 pendelnd aufgehängt sein. Die Dachkante 26 muß sich dann anstatt am Prisma 27 am Prisma 23 befinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anzeigesystem für ein Winkelmeßgerät 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 Ki eisstellen ausgehenden Strahlengänge, die vor einem Betrachtungssystem zur Betrachtung der anderen Kreisstelle und der Abbildung der einen Kreisstelle angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsebene (7; 28) der einen Kreisstelle (3) and die Ebene der anderen Kreissielle (4) unterschiedliche Lagen einnehmen und daß die Mittel (10, II; 24, 27) zur Zusammenführung zwischen der Abbildungsebene (7; 28) der einen Kreisstelle (3) und der Ebene der anderen Kreisstelle (4) angeordnet sind.

2. Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Abbildungssystems (5; 30) pendelnd aufgehängt ist.

3. Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel zur Zusammenführung (24, 27) pendelnd aufgehängt sind.