DE2022002A1 - Optical length meter - Google Patents

Optical length meter

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DE2022002A1
DE2022002A1 DE19702022002 DE2022002A DE2022002A1 DE 2022002 A1 DE2022002 A1 DE 2022002A1 DE 19702022002 DE19702022002 DE 19702022002 DE 2022002 A DE2022002 A DE 2022002A DE 2022002 A1 DE2022002 A1 DE 2022002A1
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wedge
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telescope
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DE19702022002
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Bogaerts Matthijs Joh Martinus
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/10Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument

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  • Electromagnetism (AREA)
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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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Description

Optischer Längenmesser Die Erfindung betrifft einen optischen Längenmesser mit einem festen parallaktischen Winkel im zu messenden Punkt und einer veränderlichen Basis im Instrument. in welchem die Basis des parallaktischen Dreiecks durch zwei Qetprlamen (Endprismen) bestimmt wird, welche entlang eines Meßstabs verschiebbar sind und die von dem Punkt ausgehenden Strahlen in Richtung eines Teleskops reflektieren, in welchem die zwei Bilder dieses Punktes durch Veränderung des Abstands zwischen beiden Endprismen zur Deckung gebracht werden, und bei welchem die Abstand messung mit Hilfe eines ablenkenden optischen Elements in mindestens einem der Lichtwege zwischen den Endprismen und dem Teleskop automatisch auf die horizontale Ebene reduziert wird, bei welchem Element die Ablenkung abhängig vom Höhenwinkel des Instruments ist.Optical length meter The invention relates to an optical length meter with a fixed parallactic angle at the point to be measured and a variable base in the instrument. in which the base of the parallactic triangle is divided by two Qetprlamen (End prisms) is determined, which are displaceable along a measuring rod and reflect the rays emanating from the point in the direction of a telescope, in which the two images of this point are made to coincide by changing the distance between the two end prisms, and in which the distance measurement with the aid of a deflecting optical element in at least one of the light paths between the end prisms and the telescope is automatically reduced to the horizontal plane, in which element the deflection is dependent on the elevation angle of the instrument.

Derartige optische Längenmesser sind bereits bekannt, wie z.B. an dem Instrument nach Fig. 611 in Deumlich, Instrumentenkunde der Vermesaungatechnik, 4. Ausgabe 1967, zu sehen ist. Such optical length meters are already known, e.g. the instrument according to Fig. 611 in Deumlich, instrument science of the Vermesaungatechnik, 4th edition 1967, can be seen.

In diesem bekannten Längenmesser wird der feste parallaktische Winkel durch ein ablenkendes Element gebildet, welches falls gewünscht, ebenso fUr die Reduktion in die horizontale Ebene sorgt, Dieses ablenkende Element ist eine in Bezug auf das Teleskopobjektiv dezentral angeordnete H 6 linse. Der längs der optischen Achse des Teleskops laufende Lichtstrahl wird daher durch den Brennpunkt der Halb F linso auf der Objektseite abgelenkt, welcher Brennpunkt außerhalb der Achse liegt. Das Ausmaß der Ablenkung wird bestimmt sowohl durch die Stärke der Halinse als auch durch die seitliche Verschiebung der optischen Achsen der Halb ~ }- linse und des Teleskopobjektivs zueinander. Diese letzte Abhängigkeit wird nun verwendet zur Reduzierung des Neigungsabstandes zu Punkten außerhalb der horizontalen Ebene in den Abstand in dieser Ebene. Zu diesem Zweck kann die Hal * nse senkrecht zurqptischen Achse verschoben werden, und diese Verschiebung wird mit einer Drehung des Instruments um'seine horizontale Achse (Basis) in einer solchen Weise mechanisch gekoppelt, daß der Abstand zwischen den Endprismen flir Jeden Höhenwinkel proportional dem horizontalen Abstand zum zu messenden Punkt ist. Diese mechanische Kupplung muß sehr genau konstruiert sein.In this known length meter, the fixed parallactic angle is formed by a deflecting element which, if desired, also provides for the reduction in the horizontal plane. This deflecting element is arranged decentrally with respect to the telescope lens H 6 lens. The light beam traveling along the optical axis of the telescope is therefore through the focal point of the Half F linso deflected on the object side, which focal point is off-axis. The extent of the distraction is determined by both the strength of the Neck lens as well as the lateral displacement of the optical axes of the Half ~} - lens and the telescope lens to each other. This last dependency is now used to reduce the inclination distance to points outside the horizontal plane in the distance in this plane. For this purpose, the Necks perpendicular to the optical axis, and this displacement is mechanically coupled with a rotation of the instrument about its horizontal axis (base) in such a way that the distance between the end prisms for each elevation angle is proportional to the horizontal distance to the point to be measured. This mechanical coupling must be designed very precisely.

Ziel der Erfindung ist es, einen optischen längenmesser zu schafen, bei welchem die Reduktion in die horiæontaXo Ebene mit sehr einfachen Mitteln erreicht wird. The aim of the invention is to create an optical length meter, in which the reduction to the horiæontaXo level is achieved with very simple means will.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als ablenkendes Element Je ein keilförmiges Prisma in-beiden Lichtwegen zwischen den Endprismen und dem Teleskop befestigt.This aim is achieved according to the invention in that as a distracting Element One wedge-shaped prism in each of the two light paths between the end prisms and attached to the telescope.

ist, Jedes der keilförmigen Prismen den halben parallaktischen Winkel ergibt, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die keilförmigen Prismen unabhängig von der Anhebung des Instruments Wie im folgenden erläutert werden wird, ergibt sich die gewünscht Reduktion automatisch mit Hilfe dieser ablenkenden Prismen, welche an der Anhebung des Instruments nicht teilhaben. Falls gewtlnscht, ist es auch möglich, den Neigungsabstand zu einem Punkt außerhalb der horizontalen Ebene zu messen. Zu diesem Zweck kann das Instrument Einrichtungen aufweisen, um die'keilfömnigen Prismen zusammen mit den Endprismen um die horizontale Achse des Instruments nu drehen, so daß keine Reduktion erfolgt.is, each of the wedge-shaped prisms gives half the parallactic angle, and that means are provided to the wedge-shaped prisms regardless of the elevation of the Instruments As will be explained in the following, the desired reduction results automatically with the aid of these deflecting prisms, which do not participate in the raising of the instrument. If desired, it is also possible to measure the slope distance to a point outside the horizontal plane. For this purpose, the instrument can have devices to rotate the wedge-shaped prisms together with the end prisms around the horizontal axis of the instrument, so that no reduction takes place.

Mit dem erfindungsgemäßen Instrument ist es weiter mwglich, direkt und auf einfache Weise die Höhendifferenz zwischen der Basis des Instruments und-dem zu messenden Punkt zu messen, wenn Einrichtungen vorgesehen werden, um die keilförmigen Prismen unabhängig von der Anhebung des Instruments mit ihrer brechenden Kante in horizontaler Lage zu halten. Wie die Höhenmessung mit den keilförmigen Prismen in dieser Lage durchgefUhrt werden kann, wird im folgenden beschrieben werden. With the instrument according to the invention it is also possible, directly and, in a simple way, the difference in height between the base of the instrument and the to be measured point to be measured if facilities are provided to the wedge-shaped Prisms regardless of the elevation of the instrument with their refracting edge in in a horizontal position. Like the height measurement with the wedge-shaped prisms in This situation can be carried out will be described below.

Es ist zu bemerken, daß die Ver-Miing keilförmiger Prismen zur Bildung eines festen parallaktischen Winkels bereits in nichtselbstreduzierenden optischen Längenmessern bekannt ist (siehe das genannte Buch von Deumlich, Fig. 518). In diesem bekannten Instrument sind diese Prismen Jedoch fest mit den Endprismen verbunden und vor diesen im Weg der Lichtstrahlen beftigt, und nehmen so Teil an der Anhebebewegung. It should be noted that the Ver-Miing of wedge-shaped prisms to form of a fixed parallactic angle already in non-self-reducing optical Length knives is known (see the aforementioned book by Deumlich, Fig. 518). In this known instrument, these prisms are, however, firmly connected to the end prisms and attached to them in the path of the rays of light, and thus take part in the lifting movement.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Längenmessers ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig, 1 eine schematische perspektivische Ansicht der optischen Teile des Instruments, wenn es als selbstreduzierender Längenmesser verwendet wird, Fig. 2 ein ähnliches optisches System zur Erläuterung der Höhenmessung, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit, und Fig. 4 eine schematische Ansicht einer geeigneten AusfUhrungsform des Instruments. A preferred embodiment of the optical length meter according to the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it: 1 shows a schematic perspective view of the optical parts of the instrument, when used as a self-reducing length meter, Fig. 2 shows a similar one optical system for explaining the height measurement, FIG. 3 is a perspective view a detail, and FIG. 4 is a schematic view of a suitable embodiment of the instrument.

Das Instrument weist viele w prismen auf, von denen die Prismen 1 und 2 längs eines Meßstabes gleiten können und die Prismen 3 und 4 fest aufeinander befestigt sind. Die Prismen 1 und 2 bilden die variable Basis des parallaktischen Dreiecks. Die Prismen 3 und 4 dienen dazu, die Strahlen beider Bilder in ein Teleskop 5 zu reflektieren. Grundsätzlich beugen alle diese Prismen die Strahlen um 100 gr. Das Teleskop 5 enthält neben einem ObJektiv 6 und einem Okular 7 ein fresnelsches Zwillingsprisma 8 und eine Blende 9 in der Ausgangspupille, um die beiden Teilbilder zu trennen.The instrument has many w prisms on, of which the prisms 1 and 2 can slide along a dipstick and the prisms 3 and 4 are firmly attached to one another. Prisms 1 and 2 form the variable base of the parallactic triangle. The prisms 3 and 4 serve to reflect the rays of both images into a telescope 5. Basically, all of these prisms bend the rays by 100 g. The telescope 5 contains, in addition to an objective 6 and an eyepiece 7, a Fresnel twin prism 8 and a diaphragm 9 in the exit pupil to separate the two partial images.

Das Prinzip eines solchen Teleskops ist in der Technik bekannt (siehe z.B. Fig. 593 in dem genannten Buch von Deumlich) und soll hier nicht erläutert werden. Zwei keilförmige Prismen 10 und 11 dienen zur Bildung des prallaktischen Winkels.The principle of such a telescope is known in the art (see e.g. Fig. 593 in the aforementioned book by Deumlich) and should be here not be explained. Two wedge-shaped prisms 10 and 11 are used to form the prallactic angle.

Die Ablenkung der durch Jedes dieser Prismen gehenden Lichtstrahlen ist Jeweils gleich der Hälfte des parallaktischen Winkels. Wenn z.B. der maximale Abstand zwischen den Schnittnunkten U und W~dér auftreffenden und ausrehenden Lichtstrahlen in den Pta/ D*ebkaetfirlsmen 1 und 2 oder in anderen Worten die maximale Basislänge 50 cm ist und ein maximaler Abstand 1 = 100 m gemessen werden soll, dann muß das Instrument eine Multiplikationskonstante A = 200 haben, was bedeutet, daß die Ablenkung der Prismen 1/400 Radiant sein muß. Vorzugsweise werden die keilförmigen Prismen in der Lage der minimalen Ablenkung verwendet.The deflection of the light rays passing through each of these prisms is equal to half the parallactic angle. If, for example, the maximum distance between the intersection points U and W ~ the incident and turning light rays in the Pta / D * ebkaetfirlsmen 1 and 2 or in other words the maximum base length is 50 cm and a maximum distance 1 = 100 m is to be measured, then the instrument must have a multiplication constant A = 200, which means that the deflection of the prisms must be 1/400 radians . The wedge-shaped prisms are preferably used in the position of the minimum deflection.

In Fig. 2 soll S der zu messende Punkt sein. Zu diesem Zweck ist das gesamte optische System mit Ausnahme der Prismen 10 und 11 durch Drehung um die Basis UW um einen Winkel al angehoben. Das Basisintervall UW = xX soll so eingestellt sein, daß der Neigungsabstand 1α = Axα = 1/2 xα cotgγ . V1 und V2 sind die Schnittpunkte der einfallenden und ausgehenden Strahlen in den keilförmigen Prismen. Wenn das Instrument diese zwei keilförmigen Prismen nicht aufweisen wUrde, wUrden die "ausgehenden" Strahlen RU und TW senkrecht zur Basis UW des Instruments seXX während RT parallel zu UW und RS = TS = 1/2xd wäre. Wenn die keilförmigen Prismen in eine solche Lage gebracht werden, daß die brechenden Kanten ebenfalls einen Winkel α mit der Vertikalen bilden, erfahren die zwei Lichtstrahlen Je eine Ablenkung g in der Ebene URTW. RU ändert sich in SU und TW in SW. In Fig. 2, let S be the point to be measured. To that end is the entire optical system with the exception of the prisms 10 and 11 by rotating it the base UW raised by an angle al. The basic interval UW = xX should be set in this way be that the slope distance 1α = Axα = 1/2 xα cotgγ. V1 and V2 are the intersections of the incoming and outgoing rays in the wedge-shaped prisms. If the instrument does not have these two wedge-shaped prisms would exhibit, the "outgoing" rays RU and TW would be perpendicular to the base UW of the instrument seXX while RT would be parallel to UW and RS = TS = 1 / 2xd. if the wedge-shaped prisms are brought into such a position that the refractive Edges also form an angle α with the vertical, the two experience Light rays One deflection g each in the plane URTW. RU changes to SU and TW in SW.

So kann ,wenn die keilförmigen Prismen um den Höhenwinkelz gedreht werden, nach dem Zusammenfallen der Bilder durch Einstellung der Endprismen der Neigungsabstand 1α auf dem Meßstab als Axα abgelesen werden. Um den horizontalen Abstand 1o = 1 cosX abzulesen, muß das Basisintervall x auf x0 = x cos reduziert werden. Dieses reduzierte Basisintervall kann automatisch auf dem Meßstab abgelesen werden, wenn die keilförmigen Prismen von dem verbleibenden optischen System gelöst sind, um die brechenden Kanten in vertikaler Lage zu halten, wenn das Instrument angehoben wird, und hierauf die Bilder zur Deckung gebracht werden. So can if the wedge-shaped prisms rotated around the elevation angle z after the coincidence of the images by adjusting the end prisms of the Slope distance 1α on the Dipstick read as Axα will. In order to read off the horizontal distance 1o = 1 cosX, the base interval x can be reduced to x0 = x cos. This reduced base interval can be automatic can be read on the dipstick if the wedge-shaped prisms are different from the one remaining optical system are solved in order to keep the breaking edges in a vertical position, when the instrument is raised, and then the images are brought into alignment will.

Wenn z.B. in Fig. 1 das linke Prisma 10 um UW gedreht wird, beschreibt der Strahl V1S eine konische Oberfläche mit einem Offnungswinkel 2 (es ist hier nicht wichtig daß die Achse dieses Kegels zweimal in dem 4 Prisma reflektiert wird). Wenn im einzelnen das Prisma 10 aus der Lage, in welchem die brechende Kante um α angehoben ist, um einen Winkel α so zurückgedreht wird, daß die brechende Kante vertikal wird, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, dann ist die seitliche Ablenkung des Strahls V1R nicht mehr RS = 1/2 xt, sondern R'S'1 = 1/2 x cosd = 1/2 xO. Auf die gleiche Weise ist aus dem rechten Teil zu sehen, daß die seitliche Ablenkung TS sich in T'S'2 = 1/2 x0 ändert. Wenn nun die Endprismen soweit nach innen verschoben werden, daß die Bilder S'1 und S' zusammenfallen, ist das dann abgelesene Basisinter-2 vall offensichtlich gleich xO, und durch Multiplikation mit der Instrumentenkonstanten A kann die reduzierte Länge 1o berechnet werden. Mit der beschriebenen Messung unter dem Höhenwinkel ändern sich die Orte ftlr die Schnittpunkte U und W der Lichtstrahlen in den Endprismen in Bezug auf ihre Lage bei der horizontalen Messung. Die Komponente dieser Verschiebung in Richtung der Bais ergibt einen Fehler in dem abgelesenen Basisint-ervall, welches Jetzt etwas größer als die tatsächliche Basislänge ist,- wodurch-ein kleiner Fehler in dem gemessenen Abstand auftritt. Dieser Fehler kann näherungsweise berechnet werden zu: 1 = S(1 - cos cola.If, for example, in Fig. 1 the left prism 10 is rotated by UW, the ray V1S describes a conical surface with an opening angle 2 (it is not important here that the axis of this cone twice in the 4 prism is reflected). If in detail the prism 10 from the position in which the refractive edge is raised by α, rotated back by an angle α so that the refractive edge is vertical, as shown in Fig. 1, then the lateral deflection of the Ray V1R no longer RS = 1/2 xt, but R'S'1 = 1/2 x cosd = 1/2 xO. In the same way it can be seen from the right part that the lateral deflection TS changes in T'S'2 = 1/2 x0. If the end prisms are now shifted inward so far that the images S'1 and S 'coincide, the then read base interval-2 vall is obviously equal to xO, and by multiplying it by the instrument constant A, the reduced length 1o can be calculated. With the described measurement at the angle of elevation, the locations for the points of intersection U and W of the light rays in the end prisms change with respect to their position in the horizontal measurement. The component of this shift in the direction of the base results in an error in the read base interval, which is now slightly larger than the actual base length, - as a result of which there is a small error in the measured distance. This error can be calculated approximately as follows: 1 = S (1 - cos cola.

wobei S das abgelesene Basisintervall und d der Höhenwinkel ist.where S is the read base interval and d is the elevation angle.

Nach der Erfindung kann dieser Fehler weitgehend eliminiert werden, wenn zusätzlich zu dem keilförmigen Prisma ein weiteres ablenkendes Element in dem Weg der Lichtstrahlen angeordnet ist, dessen Ablenkung beträchtlich kleiner aber ähnlich gerichtet wie die Ablenkung des keilförmigen Prismas ist, und welches mit dem sich hebenden Teil des Instruments fest verbunden ist. Dieses zweite ablenkende Element kann die Form eines getrennten fast unwirksamen keilförmigen Prismas 12 haben (siehe Fig. 3). Vorzugsweise werden Jedoch die Endprismen oder die anderen Xri8- men in dem Lichtweg zwischen den Endprismen und dem Teleskop als derartige zusätzliche Ablenkelemente dadurch verwendet, daA sie einen Beugewinkel von etwas kleiner als 100 gr aufweisen. Auf diese Weise wird die gesamte Ablenkung auf zwei Elemente verteilt, von denen das stärkere eine feste Lage hat und so fUr dle Reduktion sorgt, wKhrend das nahezu wirkungslose Element mit angehoben wird und nicht zur Reduktion beiträgt. Dies führt zu einem "Fehler", welcher in einem weiten Bereich der Anhebung den durch die VerkUrzung des Basisintervalls hervorgerufenen Fehler praktisch kompensieren kann, wenn er richtig ausgerührt ist. Bei einer praktischen AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen Längenmessers, bei welcher die keilförmigen Prismen eine Ablenkung von 1/200 Radiant bewirken, ergab sich aus genauen Berechnungen, daß der Beugewinkel der anK3/ -~4==mIprismen 3 und 4 um 44 dmgr verringert werden mußte, um den Fehler in einem Bereich von 30 gr Anhebung weitgehend zu eliminieren, Fig. 2 zeigt das System wie es zum Messen von Höhendifferenzen verwendet wird. Zu diesem Zweck sind die keilförmigen Prismen 10 und 11 Jetzt fest auf dem Tragteil des Instruments mit' den brechenden Kanten in horizontaler Lage befestigt.According to the invention, this error can be largely eliminated if, in addition to the wedge-shaped prism, a further deflecting element is arranged in the path of the light rays, the deflection of which is considerably smaller but similarly directed as the deflection of the wedge-shaped prism, and which is with the lifting part of the instrument is firmly connected. This second deflecting element may be in the form of a separate almost inoperative wedge-shaped prism 12 (see Figure 3). Preferably, however, the end prisms or the others Xri8- Men in the light path between the end prisms and the telescope are used as such additional deflection elements in that they have a flexion angle of slightly less than 100 g. In this way, the entire deflection is distributed over two elements, of which the stronger one has a fixed position and thus ensures the reduction, while the almost ineffective element is also raised and does not contribute to the reduction. This leads to an "error" which can practically compensate for the error caused by the shortening of the base interval in a wide range of increase, if it is carried out correctly. In a practical embodiment of the length meter according to the invention, in which the wedge-shaped prisms cause a deflection of 1/200 radians, it was found from precise calculations that the deflection angle of anK3 / - ~ 4 == mIprisms 3 and 4 had to be reduced by 44 dmgr in order to largely eliminate the error in a range of 30 gr increase. FIG. 2 shows the system as it is used for measuring height differences. For this purpose, the wedge-shaped prisms 10 and 11 are now firmly attached to the supporting part of the instrument with the breaking edges in a horizontal position.

Während der Drehung der anderen optischen Teile um UW um einen WinkelL bleiben die Prismen 10 und 11 so in der gleichen Lage.During the rotation of the other optical parts by UW by an angle L. the prisms 10 and 11 remain in the same position.

FUr die Höhenmessung sind zwei Ziele erforderlich, welche in dem zu messenden Punkt auf einer horizontalen Linie parallel zur Basislinie des Instruments befestigt sind. Der Abstand zwischen den Zeilen'list fest und liegt etwa in der Mitte zwischen der maximalen und minimalen Basislänge des Instruments. Da zu einer Messung in der horizontalen Ebene die keilförmigen Prismen in der gezeigten Lage die Lichtstrahlen rein vertikalablenken, kann das Bild beider Ziele nur zur Deckung gebracht werden, wenn der Abstand zwischen den Endprismen 1 und 2 gleich dem Abstand zwischen den Zeilen gemacht wird. Dies ist die Nullage ftlr die Endprismen. FUr den reduzierten Abstand gilt: lo = 1cos . Die Höhendifferenz h ist dann gleici3~la sind . Da 1 = Axα, ist h = Ax«lnZ Wenn die » prismen 1 und 2 aus der obigen Nullage Uber eine Gesamtlänge xd sind auf der Basisschiene verschoben werden, kann diese Größe mit derselben Konstanten A, welche im Fall der Abstandsmessung gilt, multipliziert werden, um die Höhendifferenz h zu erhalten, In Fig. 2 stellen die Punkte R und T die Ziele dar. In der Nullage gilt RT - UW. Wenn die keilförmigen Prismen nicht in dem Instrument wären, wUrden die Lichtstrahlen im Falle der Messung unter einem Neigungswinkel d immer noch durch R und T gehen. Wenn die Prismen dann auf solche Weise in den Lichtweg gebracht wUrden, daß die brechenden Kanten einen Winkel α mit der Horizontalen bilden, wUrden die Punkte R und T Jeder um einen Abstand 1/2 xα nach bzw.S? verschoben werden.Two targets are required for the height measurement, which are fixed in the point to be measured on a horizontal line parallel to the base line of the instrument. The distance between the 'list' lines is fixed and is roughly halfway between the maximum and minimum base length of the instrument. Since the wedge-shaped prisms in the position shown deflect the light beams purely vertically for a measurement in the horizontal plane, the image of both targets can only be brought into congruence if the distance between the end prisms 1 and 2 is made equal to the distance between the lines. This is the zero position for the end prisms. The following applies to the reduced distance: lo = 1cos. The height difference h is then the same. Since 1 = Axα, h = Ax «lnZ If the »Prisms 1 and 2 from the above zero position are shifted over a total length xd on the base rail, this variable can be multiplied by the same constant A, which applies in the case of the distance measurement, to obtain the height difference h. In Fig. 2, the points R and T represent the targets. In the zero position, RT - UW applies. If the wedge-shaped prisms were not in the instrument, the light rays would still pass through R and T in the case of measurement at an inclination angle d. If the prisms were then brought into the light path in such a way that the refracting edges form an angle α with the horizontal, the points R and T would each be a distance 1/2 xα to and S? be moved.

Wenn schließlich die brechenden Kanten horizontal angeordnet werden was bedeutet, daß die Prismen um einen Winkel CL zurUckgedreht werden, kommen die Punkte S1 und S2 in Lagen S', und S' auf einem Kreisbogen. Um S'1 und S'2 in Ubereinstimmung zu bringen, muß Jedes der rE z X L/nrui/ BEtkksrtpris- men 1 und 2 um einen Abstand 1/2 xX sinα nach außen geschoben werden, so daß sich eine Differenz-xa sind ergibt.When finally the refracting edges are arranged horizontally, which means that the prisms are rotated back by an angle CL, the points S1 and S2 come in positions S 'and S' on an arc of a circle. To bring S'1 and S'2 into agreement, each of the rE z X L / nrui / BEtkksrtpris- men 1 and 2 are shifted outwards by a distance 1/2 xX sinα, so that there is a difference-xa act.

Die Höhenmessung ist so im Prinzip durchgefUhrt. Im Falle eines negativen Neigungswinkels o kommen die Punkte und S'2 im gieichen Abstand von S1 und SOJ Je,doch auf der anderen Seite zu liegen, so daß die #1trismen 1 und 2 nach innen geschoben werden müssen.The height measurement is carried out in principle. In the case of a negative angle of inclination o, the points and S'2 come at the same distance from S1 and SOJ Je, but to lie on the other side, so that the # 1trisms 1 and 2 must be pushed inwards.

Fig. 4 zeigt eine praktische AusfUhrungsform des erz in dungsgemäßen Instruments. Die Prismengehäuse 1' und 2' sind längs Basisschienen 13 bzw. 14 bewegbar, welche an den Enden in Schwingarmen 15 befestigt sind. Die Schwingarme 15 sind drehbar in vertikalen Lagerstützen 16 bis 19 gelagert, um eine Höhenverstellung zu ermöglichen. Zwischen den Lagerstützen 17 und i8 sind das zentrale Prismengehäuse 20 und das Teleskop 5 angebracht. Die Lagerung dieses. Prismengehäuses und der anschließenden Schwinarme in den LagerstUtzen 17 und 18 erfolgt durch Büchsen 21, welche ebenfalls an. der Drehung teilnehmen. In diesen Büchsen sind weitere Büchsen 22 angeordnet, wiche so fest sitzen, daß wie, wenn gelöst, bei der Drehung der BUchsen 21 mitgenommen werden. In Jeder der Lagerstützen 17 und 18 befinden sich zwei radiale Löcher 23 und 24, welche einen Bon von 100 gr zwischen sich einschließen. Ein Stift 25 kann in ein solches Loch eingeführt und durch einen Schlitz in der äußeren BUchse 21 in ein Paßloch in der inneren BUchse 22 geführt werden. Die BUchse 22 ist die Befestigung für das keilförmige Prisma 11 (siehe Fig. 1 und 2), zu welcher das Prisma eine solche Lage hat, daß die brechende Kante durch Einführung des Stiftes in das eine Loch in einer vertikalen Lage (Reduktion bei der Abstandsmessung) und durch Einführung des Stiftes in das andere Loch in einer horizontalen Lage (Höhenmessung) festgehalten wird. Andererseits ist es auch möglich, den nichtreduzierten Neigungsabstand zu einem Ziel für eine beliebige Anhebung zu messen, wenn die Stifte 25 nach einer Drehung des optischen Systems in die Anhebung Null und Drehung der Prismenbefestigungen so, daß die brechende Kante der keilförmigen Prismen vertikal ist, entfernt werden, so daß die keilförmigen Prismen frei der Anhebung des optischen Systems folgen können. Fig. 4 shows a practical embodiment of the ore in accordance with the invention Instruments. The prism housings 1 'and 2' can be moved along base rails 13 and 14, respectively. which are fastened at the ends in swing arms 15. The swing arms 15 are rotatable stored in vertical bearing supports 16 to 19 to enable height adjustment. Between the bearing supports 17 and 18 are the central prism housing 20 and the Telescope 5 attached. The storage of this. Prism housing and the subsequent Schwinararm in the bearing supports 17 and 18 takes place through bushings 21, which also at. participate in the rotation. In these bushes further bushes 22 are arranged, sit so tightly that, when loosened, when rotating the Bushings 21 are taken with you. In each of the bearing supports 17 and 18 are located two radial holes 23 and 24 which enclose a receipt of 100 gr between them. A pin 25 can be inserted into such a hole and through a slot in the outer sleeve 21 are guided into a fitting hole in the inner sleeve 22. The socket 22 is the attachment for the wedge-shaped prism 11 (see FIGS. 1 and 2), to which the prism is in such a position that the refracting edge is caused by the introduction of the pin into the one hole in a vertical position (reduction in the distance measurement) and by inserting the pin into the other hole in a horizontal position (height measurement) is being held. On the other hand, it is also possible to use the non-reduced inclination distance to measure a target for any increase when the pins 25 after a Rotation of the optical system to zero elevation and rotation of the prism mountings so that the refracting edge of the wedge-shaped prisms is vertical, be removed, so that the wedge-shaped prisms can freely follow the elevation of the optical system.

Als Beispiel werden die Prismengehäuse 1' und 2' gleichzeitig um den gleichen Abstand mit Hilfe eines Systems von Zahnrädern und -schienen verschoben,welche sich in der Tragvorrichtung 26 befinden. Dieser Mechanismus ist Jedoch wie auch die Ableseeinrichtungen nicht wesentlich für die Erfindung und soll daher nicht im einzelnen beschrieben werden. As an example, the prism housings 1 'and 2' are at the same time shifted the same distance with the help of a system of gears and rails which are located in the carrying device 26. However, this mechanism is like too the reading devices are not essential to the invention and therefore should not will be described in detail.

Claims (5)

PatentansprücheClaims 1. Optischer Längenmesser mit einem festen parallaktischen Winkel im zu messenden Punkt und einer veränderlichen Basis im Instrument, in welchem die Basis des parallaktischen Dreiecks durch zwei a c S prlsmen
(Endprismen) bestimmt wird, welche entlang eines Meßstabs verschiebbar sind und die von dem Punkt ausgehenden Strahlen in Richtung eines Teleskops reflektieren, in welchem die zwei Bilder dieses Punktes durch Veränderung des Abstands zwischen beiden Endprismen zur Deckung gebracht werden, und bei welchem die Abstandsmessung mit Hilfe eines ablenkenden optischen Elements in mindestens einem der Lichtwege zwischen den Endprismen und dem Teleskop automatisch auf die horizontale Ebene reduziert; wird, bei welchem Element die Ablenkung abhängig vom Höhenwinkel des Instruments ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als ablenkendes Element Je ein keilförmiges Prisma (10, 11) in beiden Lichtwege zwischen den Endprismen (1, 2) und dem Teleskop (5) befestigt ist, Jedes der keilförmigen Prismen (10, 11) den halben parallaktisohen Winkel ergibt, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die rkeilförmigen Prismen (10, 11) unabhangig von der Anhebung des Instruments Lage zu halten.
1. Optical length meter with a fixed equatorial angle in the point to be measured and a variable base in the instrument, in which the base of the equatorial triangle is divided by two ac S prlsmen
(End prisms) is determined, which are displaceable along a measuring rod and reflect the rays emanating from the point in the direction of a telescope, in which the two images of this point are brought into congruence by changing the distance between the two end prisms, and in which the distance measurement with Automatically reduced to the horizontal plane with the aid of a deflecting optical element in at least one of the light paths between the end prisms and the telescope; the element in which the deflection depends on the elevation angle of the instrument, characterized in that a wedge-shaped prism (10, 11) is attached in each of the two light paths between the end prisms (1, 2) and the telescope (5) as the deflecting element, Each of the wedge-shaped prisms (10, 11) results in half the parallaktisohen angle, and that means are provided to the wedge-shaped prisms (10, 11) independently of the elevation of the instrument Able to hold.
2. Optischer Längenmesser nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß zur direkten Messung von Höhendifferenzen zwischen der Basis des Instruments und dem zu messenden Punkt Einrichtungen vorgesehen sind, um die keilförmigen Prismen (10, Il)'unabhtSngig von der Anhebung des Instruments mit ihrer brechenden Kante in horizontaler Lage zu halten.2. Optical length meter according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that for direct measurement of height differences between the base of the instrument and the point to be measured wedge-shaped prisms (10, II) 'regardless of the raising of the instrument with their to keep the breaking edge in a horizontal position. 3. Optischer Längenmesser nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß weiter Einrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die keilförmigen Prismen (10, 11) zusammen mit den Endprismen (1, 2) um die horizontale Achse des Instruments drehbar sind.3. Optical length meter according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that further devices are provided with the help of which the wedge-shaped Prisms (10, 11) together with the end prisms (1, 2) around the horizontal axis of the Instruments are rotatable. 4. Optischer Längenmesser nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß neben dem keilförmigen Prisma (10, 11) ein weiteres ablenkendes Element (12) im Weg der Lichtstrahlen befestigt ist, dessen Ablenkung beträchtlich kleiner, aber hauptsächlich gleich gerichtet wie die Ablenkung des keilförmigen Prismas (10, 11) ist, und daß das weitere ablenkende Element (12) am sich hebenden Teil des Instruments befestigt ist.4. Optical length meter according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that in addition to the wedge-shaped prism (10, 11) another deflecting one Element (12) is fixed in the path of the light rays, the deflection of which is considerable smaller, but mainly in the same direction as the deflection of the wedge-shaped Prism (10, 11) is, and that the further deflecting element (12) on the rising Part of the instrument is attached. 5. OptisoherLängenmesser nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Endprismen (1, 2) oder anderen Dachkantprismen (3, 4), welche im Lichtweg zwischen den Endprismen (1, 2) und dem Teleskop (5) liegen, einen Beugungswinkel haben, welcher geringfUgig unter 100 gr liegt, um hierdurch als das weitere ablenkende Element zu wirken.5. Optisoher length meter according to claim 4, characterized in that g e -k e n nz e i c h n e t that the end prisms (1, 2) or other roof prisms (3, 4), which lie in the light path between the end prisms (1, 2) and the telescope (5), a diffraction angle have, which is slightly less than 100 gr, to thereby be the further distracting Element to work. LeerseiteBlank page
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