DE205127C

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Publication number: DE205127C
Application number: DE1908205127D
Authority: DE
Filing date: 1908-01-10
Anticipated expiration: 1928-01-11

Description

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-JVe 205127-KLASSE 42 c. GRUPPE -JVe 205127- CLASS 42 c. GROUP

Firma CARL ZEISS in JENA.CARL ZEISS company in JENA.

Das Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Entfernungsmesser, die aus zwei Fernrohren — mit zwei Okularen oder nur einem —· zusammengesetzt sind und in dem Bildfeld eines jeden Fernrohrs ein Meßmarkensystem haben, unter welcher Bezeichnung hier auch eine einzelne Meßmarke mitverstanden wird. Es soll dem einzelnen Fernrohr, also mindestens einem der beiden Fernrohre, die vorteilhafteThe aim of the invention is to improve the range finder consisting of two telescopes - with two eyepieces or only one - · are assembled and in the image field of every telescope have a measuring mark system, under which designation also here a single measuring mark is also understood. It is intended for the individual telescope, so at least one of the two telescopes, the advantageous one

ίο Eigenschaft verliehen werden, daß alle seine optischen Teile, nicht nur die hinter dem . Bildfeld liegenden, ihre Lage ändern können, ohne daß sich das Objektbild und das Meßmarkensystem gegeneinander verschieben, ohne daß also das Instrument dejustiert wird. Man erreicht dies nach vorliegender Erfindung dadurch, daß man als Meßmarkensystem ein reelles optisches Bild benutzt, in dem ein in der Objektrichtung liegendes, fernes virtuelles Markenbild mittels derselben Fernrohrteile abgebildet wird, die auch das Objektbild entwerfen. Eine Lagenänderung eines dieser Teile beeinflußt dann das Meßmarkensystem und das Objektbild in genau gleicher Weise, ändert also nichts an deren gegenseitiger Lage.ίο be bestowed that all his property optical parts, not just the ones behind the. Field of view, can change their position, without the object image and the measuring mark system shifting against each other, without so that the instrument is misaligned. This is achieved according to the present invention by that a real optical image is used as a measuring mark system in which a distant virtual image lying in the direction of the object Brand image is mapped using the same telescope parts that also design the object image. A change in the position of one of these parts then affects the measuring mark system and the object image in exactly the same way, changes so nothing in their mutual situation.

Um ein fernes virtuelles Markenbild in der Objektrichtung zu erzeugen, dient in bekannter Weise ein Kollimator, bestehend aus einer Sammellinse und einem Markenobjekt in deren Brennebene, und etwa noch ein Spiegelprisma oder ein System solcher Prismen, wenn die Kollimatorachse nicht in der Objektrichtung liegt, die dem betreffenden Fernrohr entspricht.In order to generate a distant virtual brand image in the direction of the object, known Way a collimator, consisting of a converging lens and a branded object in their Focal plane, and perhaps a mirror prism or a system of such prisms, if the The collimator axis does not lie in the direction of the object that corresponds to the telescope in question.

In dem Fall, daß nur eines der beiden Meßmarkensysteme ein optisches Bild ist,, bietet es besonderen Vorteil, das entsprechende, in der Objektrichtung liegende virtuelle Bild dadurch zu erzeugen, daß man das andere (physische) Meßmarkensystem durch dieselben Teile des anderen Fernrohrs abbildet, die das andere Objekt bild entwerfen, und das gewonnene Bild durch ein Spiegelprismensystem in die Objektrichtung des ersten Fernrohrs verlegt. Man erspart dann nicht nur einen besonderen Kollimator ; es werden außerdem Lagenänderungen der Teile des anderen Fernrohrs ebenfalls keine Dejustierung des Instruments zur Folge haben, weil eine etwa dadurch verursachte Verschiebung des anderen Objektbildes gegen das physische Meßmarkensystem durch eine gleich große, aber entgegengesetzte Verschiebung des optischen Meßmarkensystems gegen sein Objektbild ausgeglichen wird.In the event that only one of the two measuring mark systems is an optical image, offers there is a particular advantage in the corresponding virtual image lying in the direction of the object to produce that one the other (physical) measuring mark system by the same parts the other telescope images, which design the other object image, and the obtained image laid by a mirror prism system in the direction of the object of the first telescope. Man then not only saves a special collimator; there are also changes in position the parts of the other telescope also do not result in any misalignment of the instrument because a shift of the other object image caused by it the physical measuring mark system by an equally large but opposite displacement of the optical measuring mark system is balanced against its object image.

Sollen beide Fernrohre die Verbesserung erhalten, d. h. sollen beide Meßmarkensysteme optische Bilder sein, so läßt sich ein einziger _: Kollimator dadurch für beide Fernrohre verwerten, daß man aus ihm mittels eines geeigneten Spiegelprismensystems für jedes Fernrohr ein besonderes virtuelles Markenbild gewinnt. Damit ist dann eine weitere Ursache der Dejustierung des Instruments beseitigt; denn eine Richtungsänderung der Kollimatorachse bringt zwar noch immer eine Verschiebung des optischen Meßmarkensystems gegen dat, Objektbild, aber nunmehr in beiden Bildfeldern genau dieselbe, hervor.Should receive improving both telescopes, ie both Meßmarkensysteme should be optical images, this can be a _single: collimator characterized for both telescopes use that are obtained from it by means of a suitable mirror prism system for each telescope a particular virtual brand image. This then eliminates another cause of the misalignment of the instrument; because a change of direction of the collimator axis still brings about a shift of the optical measuring mark system against dat, object image, but now exactly the same in both image fields.

Die gleiche Sicherheit gegen Dejustierung kann man allerdings auch mit zwei Kollimatoren gewinnen, wenn man die Marke des einen Kollimators an oder nahe bei der Sammellinse des anderen anbringt und umgekehrt.The same security against misalignment can, however, also be achieved with two collimators win if you put the mark of a collimator at or close to the converging lens of the other and vice versa.

Beide Kollimatorachsen können dann nur gleichzeitig und in genau gleicher Weise ihre Richtung ändern, so daß daraus wiederum nur eine übereinstimmende Verschiebung der beiden optischen Meßmarkensysteme gegen die Objektbilder entstehen kann.Both collimator axes can then only be theirs simultaneously and in exactly the same way Change direction, so that in turn only a matching shift of the two optical measuring mark systems against the object images can arise.

In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. ι zeigt in einem Schnitt längs der VisierebeneFour exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Fig. Ι shows in a section along the plane of the sight

ίο einen Entfernungsmesser mit senkrechter Standlinie. Fig. 2 bis 4 sind die Grundrisse der optischen Teile dreier Entfernungsmesser mit wagerechter Standlinie.ίο a range finder with a vertical line of sight. Figs. 2 to 4 are the plan views of the optical parts of three rangefinders with horizontal stand line.

Bei dem Entfernungsmesser nach Fig. ι liegen die beiden Bildfelder unmittelbar übereinander in den hinteren Flächen der Prismen a¹ und. a² und werden durch das gemeinsame Okular b, c beobachtet. Die getrennten Vorderteile der Fernrohre sind verschieden lang, das abwärts gerichtete ist kurz, so daß die untere Eintrittsöffnung d¹ genügend hoch über dem ^{In the range finder according to FIG. 1} , the two image fields lie directly one above the other in the rear surfaces of the prisms a 1 and a ² and are observed through the common eyepiece b, c. The separate front parts of the telescopes are of different lengths, the downward one is short, so that the lower inlet opening d ^{1 is} sufficiently high above the

■ Erdboden liegt, das aufwärts gerichtete lang, damit die Standlinie die wünschenswerte Länge erhält. Vor dem unteren Objektiv β¹ liegt als Eintrittsprisma ein Winkelspiegelprisma f mit bildumkehrendem Dach. Ein Bild des Objekts in aufrechter Lage entsteht unmittelbar auf der Hinterfläche von a¹. Das Eintrittsprisma g für das obere Objektiv e² ist ein ein- faches Spiegelprisma. 'Bei diesem oberen Fernrohrvorderteil entsteht zunächst ein Bild des Objekts in der Kollektivlinse h und durch Vermittlung der Umkehrlinse i das eigentliche Objektbild auf der Hinterfläche von a². Die Prismen a¹ und a² sind auf eine Glasplatte k gekittet, die im unteren Bildfeld eine physische Meßmarke k¹ trägt. Die Meßmarke k² ist ein reelles optisches Bild, zunächst entstanden durch Abbildung des reellen optischen Markenbildes h°, das seinerseits durch das Objektiv <?² und das Eintrittsprisma g aus einem in der Objektrichtung liegenden fernen virtuellen Markenbilde erzeugt ist. Das letztgenannte Markenbild wird durch einen Kollimator, bestehend aus der Sammellinse Z und dem Marken-' objekt m, unter Beihilfe eines kleinen Winkelspiegelprismas η entworfen, das zwischen der oberen Eintrittsöffnung d² und dem Eintrittsprisma g angeordnet ist. Das Markenobjekt m wird durch eine Lampe Mi⁰ beleuchtet. Zum Messen der Entfernung eines Objektpunktes wird das Instrument in der senkrechten Visierebene geneigt, bis der entsprechende Bildpunkt im oberen Objektbild in die optische Meßmarke k² fällt, und darauf das untere Objektbild in senkrechter Richtung mikrometrisch verschoben, bis sein dem Objektpunkt entsprechender Bildpunkt in die physische Meßmarke k¹ fällt. Um diese Verschiebung zu erzeugen, ist ein Glaskeil 0 an einer Zahnstange o° befestigt, die durch das Triebrädchen p° von der Meßtrommel ft aus auf der Schiene d° entlang bewegt wird. Wenn einer der Teile g, e², h, i und a² des oberen Fernrohrs eine Änderung seiner Lage erleidet, die eine Ver-Schiebung des oberen Objektbildes zur Folge hat, so entsteht zugleich eine ebensolche Verschiebung der optischen Meßmarke k², da diese Meßmarke unter gleichen Umständen wie das Objektbild von den angeführten optischen Teilen erzeugt wird.■ The ground is long, the upward one, so that the base line has the desired length. In front of the lower objective β ¹ is an angle mirror prism f with an image-inverting roof as an entrance prism. An image of the object in an upright position is created directly on the rear surface of a ¹ . The entry prism g for the upper objective e ² is a simple mirror prism. With this upper front part of the telescope, an image of the object is first created in the collective lens h and, through the intermediary of the erecting lens i, the actual object image is created on the rear surface of a ² . The prisms a ¹ and a ² are cemented onto a glass plate k , which bears a physical measurement mark k ¹ in the lower image field. The measurement mark k ² is a real optical image, initially created by imaging the real optical mark image h °, which in turn is created by the objective <? ² and the entry prism g is generated from a distant virtual mark image lying in the direction of the object. The latter brand image is designed by a collimator consisting of the converging lens Z and the brand object m with the aid of a small corner mirror prism η which is arranged between the upper entrance opening d ² and the entrance prism g . The branded object m is illuminated by a lamp Mi ^0. To measure the distance of an object point, the instrument is inclined in the vertical sighting plane until the corresponding image point in the upper object image falls into the optical measurement mark k ² , and then the lower object image is shifted micrometrically in the vertical direction until its image point corresponding to the object point is in the physical Measurement mark k ¹ falls. In order to generate this shift, a glass wedge 0 is attached to a toothed rack o °, which is moved along the rail d ° by the pinion p ° from the measuring drum ft. If one of the parts g, e ² , h, i and a ^{2 of} the upper telescope undergoes a change in its position, which results in a displacement of the upper object image, then at the same time the same displacement of the optical measurement mark k ^{2 occurs} , since this Measurement mark under the same circumstances as the object image is generated by the specified optical parts.

Der Entfernungsmesser nach Fig. 2 ist ein stereoskopischer mit wandernder Marke. Die Meßmarke k¹, genauer das rechte Halbbild der wandernden stereoskopischen Meßmarke, ist wieder physisch, das linke Markenhalbbild k² optisch. Beide haben ihren Ort auf den Hinterflächen der als Okularprismen gewählten Winkelspiegelprismen q¹ und q², wo die beiden Objektbilder entworfen werden. Als Eintrittsprismen dienen zwei bildumkehrende Dachprismen r¹ und r². Vor diesen sind zwei kleine Winkelspiegelprismen s¹ und s² angeordnet, mit deren Hilfe das ferne virtuelle Bild, das die Teile q¹, e¹ und r¹ von dem physischen Halbbild k¹ entwerfen, unter Drehung um 180 ° in die dem linken Fernrohr entsprechende Objektrichtung gebracht wird, so daß die Teile r², e² und q² daraus das optische Halbbild k² erzeugen können. Zum Messen läßt man bekanntlich die stereoskopische Marke wandern, bis sie in derselben Tiefe liegt wie der Objektpunkt. Zu diesem Zweck ist ein System u aus zwei in bekannter Weise drehbar verbundenen Glaskeilen zwischen die Prismen s¹ und s² eingeschaltet. Durch dessen mikrometrische Bewegung verschiebt man das ferne virtuelle Markenbild und also auch dessen reelle Abbildung, das Halbbild k² der stereoskopischen Marke. Eine Änderung in der Lage der Teile r², e² und q² bleibt ohne Einfluß auf die gegenseitige Lage des optischen Markenhalbbildes k² und des in demselben Bildfelde entworfenen Objektbildes. Außerdem aber hat auch eine Lagenänderung der Teile r¹, e¹ und q¹, durch die etwa eine Verschiebung des rechten Objektbildes verursacht wird, doch keine Dejustierung des Instruments zur Folge, weil aus derselben Ursache eine ebenso große, aber entgegengesetzte Verschiebung des linken Halbbildes k² entsteht. Die Okulare sind durch Prismen t¹ und t² exzentrisch gemacht und lassen sich infolgedessen an den Augenabstand anpassen, indem man sie um die Achsen der Feldlinsen b¹ und b² dreht.The range finder according to Fig. 2 is a stereoscopic with a moving mark. The measurement mark k ¹ , more precisely the right half image of the wandering stereoscopic measurement mark, is again physical, the left mark half image k ² optical. Both have their place on the rear surfaces of the corner mirror prisms q ¹ and q ² chosen as ocular prisms, where the two object images are designed. Two image-inverting roof prisms r ¹ and r ² serve as entry prisms. In front of these two small corner mirror prisms s ¹ and s ² are arranged, with the help of which the distant virtual image, which the parts q ¹ , e ¹ and r ^{1 form} of the physical field k ¹ , is rotated through 180 ° into the left telescope corresponding object direction is brought so that the parts r ² , e ² and q ² can generate the optical field k ^{2 therefrom.} As is known, to measure, the stereoscopic mark is allowed to move until it is at the same depth as the object point. For this purpose, a system u of two glass wedges connected in a known manner so as to be rotatable between the prisms s ¹ and s ^{2 is} switched on. Its micrometric movement shifts the distant virtual mark image and thus also its real image, the field k ^{2 of} the stereoscopic mark. A change in the position of the parts r ² , e ² and q ² has no effect on the mutual position of the optical mark half- image k ² and the object image designed in the same image field. In addition, however, a change in the position of parts r ¹ , e ¹ and q ¹ , which causes a shift in the right object image, does not result in a misalignment of the instrument because, for the same reason, an equally large but opposite shift in the left field k ² arises. The eyepieces are made eccentric by prisms t ¹ and t ² and can consequently be adapted to the interpupillary distance by rotating them about the axes of the field lenses b ¹ and b ^2.

Auch das Instrument nach Fig. 3 ist ein stereoskopischer Entfernungsmesser mit wandernder Marke. In diesem Beispiel sind die Markenhalbbilder k¹ und k² beide reelle Bilder und beide von dem Kollimator m, I abgeleitet. Dazu sind zwei kleine Winkelspiegelprismen v¹ und v² angeordnet, je eins in Höhe der oberenThe instrument according to FIG. 3 is also a stereoscopic range finder with a moving mark. In this example, the marker fields k ¹ and k ^{2 are} both real images and both derived from the collimator m, I. For this purpose, two small corner mirror prisms v ¹ and v ² are arranged, one each at the level of the upper one

Claims

and the lower half of the converging lens I. These prisms give the remote virtual mark images generated by the collimator halves the object directions corresponding to the left and right telescope. The image fields lie in the rearmost surface of the image erecting prism systems w ¹ , x ¹ and w ² , x ² , which are fixedly connected to the eyepieces δ ¹ , c ¹ and & ² , c ² , but are rotatable about their own entry axis, see above that by virtue of their eccentricity, the eyepiece distance can be adapted to the interpupillary distance. The rotatable wedge system u to be connected to the measuring device is arranged here between the collimator m, I and the prism v ¹ , so that the displacement produced affects the right mark field k ^1.

The range finder according to FIG. 4 is one with a fixed stereoscopic scale. The ocular prisms y ¹ and y ² are corner mirror prisms equipped with a roof, on the rear surfaces of which the real images are generated, which act as fields z ¹ and z ^{2 of} the stereoscopic scale. The collimators m ¹ , 1 ¹ and m ² , I ² are combined by attaching the scale objects m ¹ and m ² to the converging lenses I ¹ and P to form a double collimator, the two axes of which have an immovable mutual position. The two distant virtual images of the scale objects m ¹ and m ² are moved by two small ^{corner mirror prisms s 1} and s ² from the same arrangement as in FIG. 2 in the object directions corresponding to the two telescopes. The eyepieces are arranged similarly to FIG. 2.

Pa τ ε ν τ - A ν s r R ü c 11 f.:

i. Rangefinder with two telescopes and a measuring mark system in each image field, characterized in that at least one measuring mark system consists of a real optical image, which consists of a distant virtual brand image is generated by the optical parts that are in the same Image field design the object image so that changes in position of these optical parts do not bring about a mutual displacement of the object image and the measuring mark system.

2. Distance meter according to claim 1, wherein only one measuring mark system Real image is characterized in that the virtual brand image is seen from the physical Measurement mark system of the other image field with the aid of a mirror prism system is generated by the optical parts that design the object image in the other image field, so that changes in position These optical parts of the other telescope do not misalign the rangefinder bring about by the displacement of the object image designed by them against the physical measuring mark system by an equally large and opposite displacement of the optical measuring mark system against its object image is balanced.

3. Distance meter according to claim 1, in which both measuring mark systems are _¥ real images, characterized in that the virtual mark images are generated by a single collimator with the aid of a mirror prism system, so that the displacement of the measuring mark system against the object image caused by a change in direction of the collimator axis occurs in both image fields with the same size and direction.

4. Distance meter according to claim 1, wherein the two measuring mark systems are real Images are characterized in that the virtual trademark images are under aid two mirror prisms are generated by two collimators, whose brand objects are each on the converging lens of the other collimator are arranged so that both collimator axes only simultaneously and in in the same way can change their direction and the corresponding shifts of the match both measuring mark systems against their object images in terms of size and direction.

1 sheet of drawings.