DE2022002A1 - Optical length meter - Google Patents
Optical length meterInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/10—Measuring 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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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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE7017568A SE375835B (en) | 1970-01-02 | 1970-12-28 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL6906803A NL6906803A (en) | 1969-05-05 | 1969-05-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2022002A1 true DE2022002A1 (en) | 1970-11-26 |
Family
ID=19806850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702022002 Pending DE2022002A1 (en) | 1969-05-05 | 1970-01-02 | Optical length meter |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE2022002A1 (en) |
NL (1) | NL6906803A (en) |
-
1969
- 1969-05-05 NL NL6906803A patent/NL6906803A/xx unknown
-
1970
- 1970-01-02 DE DE19702022002 patent/DE2022002A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6906803A (en) | 1970-11-09 |
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