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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-Λ! 267389-KLASSE 42 c. GRUPPE-Λ! 267389 CLASS 42 c. GROUP

JOHANN DOLEZEL in KREMSIER (Mähren).JOHANN DOLEZEL in KREMSIER (Moravia).

Entfernungsmesser. Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. August 1911 ab.Rangefinder. Patented in the German Empire on August 4, 1911.

Die Erfindung betrifft einen Entfernungsmesser mit unveränderlicher Basis, bei dem die letztere ohne Änderung der Visierrichtungen gedreht wird.The invention relates to a rangefinder with a fixed base in which the latter is rotated without changing the direction of sight.

Die Erfindung besteht in der Anordnung zweier Visiervorrichtungen, von denen die eine im Instrument feststeht und die andere mit der um diese drehbaren Standlinie a-b derart eingestellt werden kann, daß der Winkel γ, den die beiden Visierrichtungen miteinander bilden, konstant bleibt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß, wenn in dem Meßdreieck die Standlinie und der Winkel γ am Objekt konstant gehalten werden, der Winkel ξ, den die drehbare Standlinie mit der Visierrichtung bildet, unmittelbar ein Maß für die Entfernung gibt.The invention consists in the arrangement of two sighting devices, one of which is fixed in the instrument and the other can be adjusted with the base line which can be rotated about this in such a way that the angle γ that the two sighting directions form with one another remains constant. It is readily apparent that if the stand line and the angle γ on the object are kept constant in the measuring triangle, the angle ξ which the rotatable stand line forms with the direction of sight is a direct measure of the distance.

In Fig. ι bezeichnet a-b die unveränderliche Basis, an deren Enden Visiervorrichtungen, z. B. Fernrohre d, e, deren Achsen in einer Ebene liegen, um ihre zur Basis senkrechten Vertikalachsen drehbar sind, von denen jedoch das eine im Basisdrehpunkte befindliche mit dem Instrumentkörper verbunden, das andere am freien Ende der Basis an dieser angebracht ist. Die Visierachsen der beiden Visiervorrichtungen schließen einen unveränderlichen Winkel miteinander ein, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß mit den Visiervorrichtungen gleich lange Arme f, g in starrer Verbindung stehen, die durch eine Stange h miteinander gelenkig verbunden sind, welche Vorrichtung gleichzeitig dem Zwecke dient, durch Drehurfg der Basis mittels der sich auf den Arm f des bereits festgeklemmten, im Basisdrehpunkte befindlichen Visiermittels stützenden Verbindungsstange h das am freien Basisende angebrachte Visiermittel einzustellen.In Fig. Ι denotes from the unchangeable base, at the ends of which sighting devices such. B. telescopes d, e, the axes of which lie in one plane, are rotatable about their vertical axes perpendicular to the base, but one of which is located in the base pivot point connected to the instrument body, the other is attached to the base at the free end of this. The sighting axes of the two sighting devices enclose an invariable angle with each other, which can be achieved, for example, in that arms f, g of the same length are rigidly connected to the sighting devices and are articulated by a rod h , which device also serves the purpose to adjust the sighting means attached to the free base end by turning the base by means of the connecting rod h, which is supported on the arm f of the already clamped sighting means located in the base pivot point.

Zunächst wird der beobachtete Punkt mittels des Fernrohres d anvisiert, so daß er im Fadenkreuz desselben erscheint. Hierauf wird bei unveränderter Stellung des Fernrohres d die Basis a- b so lange gedreht, bis der betrachtete Punkt auch .im Fadenkreuz des zweiten Fernrohres e erscheint. Die hierzu erforderliche Drehung der Basis oder die dieser Drehung entsprechende Entfernung des beobabachteten Punktes vom Beobachtungsort kann an einer mit dem Instrumentkörper fest verbundenen Teilung i abgelesen werden.First, the observed point is sighted by means of the telescope d so that it appears in the crosshairs of the same. With the telescope d in the same position, the base a- b is then rotated until the point under consideration also appears in the crosshairs of the second telescope e. The required rotation of the base or the distance of the observed point from the observation site corresponding to this rotation can be read from a graduation i firmly connected to the instrument body.

Die Vorrichtung wird an dem stets den Anfangspunkt der zu ermittelnden Entfernung darstellenden Ende a ' der . Basis von einem Dreifuß k getragen, wie Fig. 2 andeutet. The device is at the end a 'of the always representing the starting point of the distance to be determined. Base carried by a tripod k , as Fig. 2 indicates.

Bei dieser Einrichtung kann man die optischen Achsen der beiden Visiervorrichtungen oder Fernrohre genau parallel machen, aber das Fadenkreuz der einen beispielsweise von d um einen dem gewünschten Winkel γ entsprechenden Betrag gegen die optische Achse verstellen.With this device, the optical axes of the two sighting devices or telescopes can be made exactly parallel, but the crosshairs of one can be adjusted, for example, from d by an amount corresponding to the desired angle γ relative to the optical axis.

Obwohl diese Ausführungsform so eingerichtet ist, daß sie nur einen Beobachter erheischt, so sind bei derselben doch zwei Visiervorrichtungen oder Fernrohre erforderlich. Although this embodiment is arranged to require only an observer, so two sighting devices or telescopes are required for the same.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform veranschaulicht, bei welcher die Beobachtung durch ein Fernrohr oder eine Visiervorrichtung genügt. 'In Fig. 2, an embodiment is illustrated in which the observation by a telescope or sighting device is sufficient. '

In der Verlängerung der Visierachse derIn the extension of the sight axis of the

einen Visiervorrichtung d liegt der stets den Anfangspunkt der zu messenden Entfernung darstellende Endpunkt α der Basis a, die hier um eine zur Ebene der Lote der beiden Reflexionsflächen e, e' senkrechte Achse drehbar ist.A sighting device d is the end point α of the base a, which always represents the starting point of the distance to be measured and which is rotatable here about an axis perpendicular to the plane of the perpendiculars of the two reflection surfaces e, e '.

Die zweite Visiervorrichtung besteht aus zwei Spiegelprismen e, β', · die an den Enden der Basis bei α und b derart drehbar sind, ίο daß ihre Reflexionsflächen, deren Lote stets in einer zur Visierachse der anderen Visiervorrichtung d parallelen Ebene liegen, stetsThe second sighting device consists of two mirror prisms e, β ', which can be rotated at the ends of the base at α and b in such a way that their reflective surfaces, the perpendiculars of which are always in a plane parallel to the sighting axis of the other sighting device d, always

den Winkel — miteinander einschließen. Umthe angle - include each other. Around

die Neigung der reflektierenden Flächen gegeneinander unveränderlich zu erhalten und ihre gleichzeitige Drehung um die Hälfte des jeweilig von der Basis beschriebenen Winkels durch die Basisdrehung allein zu bewirken, sind die an den Drehachsen der Spiegelprismen rechtwinklig befestigten und zueinander parallel gestellten Arme f, f durch eine steife Stange h gelenkig verbunden, an der auch ein Arm I eines Winkelhebels I, m angelenkt ist, der zu den Armen f parallel ist und mit ihnen gleiche Länge hat. Dieser Winkel-To maintain the inclination of the reflecting surfaces invariably to each other and to cause their simultaneous rotation by half of the angle described by the base by the base rotation alone, the arms f, f , which are attached at right angles to the axes of rotation of the mirror prisms and placed parallel to each other, are by a rigid Rod h articulated to which an arm I of an angle lever I, m is articulated, which is parallel to the arms f and has the same length with them. This angle

" hebel hat bei p seinen Drehpunkt und sein zweiter Arm m umfaßt mit seinem äußeren gegabelten oder geschlitzten Ende einen in der Visierachse der Kollimationsebene der Visiervorrichtung A feststehenden Zapfen 0, dessen Abstand vom Drehpunkt α der Basis ebenso groß ist wie der Abstand des Drehzapfens p des Winkelhebels vom selben Punkte a. Es ist demnach das Dreieck p, ο, α bei jeder Stellung der Basis ein gleichschenkliges und somit werden bei der Drehung der Basis um irgendeinen Winkel l,p,m durch die soeben beschriebene Vorrichtung auch die Spiegelprismen um die Hälfte dieses Winkels gedreht."Lever has its pivot point at p and its second arm m includes with its outer forked or slotted end a pin 0 fixed in the sighting axis of the collimation plane of the sighting device A , the distance from the pivot point α of the base being the same as the distance from the pivot p des Angle lever from the same point a. Accordingly, the triangle p, ο, α is isosceles in every position of the base and thus when the base is rotated by any angle l, p, m by the device just described, the mirror prisms are also halved rotated this angle.

Natürlich könnten auch andere Vorrichtungen benutzt werden, welche die Spiegel e, e' bei Drehung der Basis um ihr Ende a um den halben Winkel im Vergleich mit jenen, den die Basis beschreibt, drehen. Die. Höhe der Spiegel e, e' ist so bemessen, daß sie nur über einen Teil des Gesichtsfeldes der Visiervorrichtung, in lotrechter Richtung gemessen, reichen.Of course, other devices could also be used which, when the base is rotated about its end a , rotate the mirrors e, e ' by half the angle compared to that described by the base. The. The height of the mirrors e, e ' is dimensioned so that they only extend over part of the field of view of the sighting device, measured in the vertical direction.

Richtet man nun die Visiervorrichtung d auf den beobachteten Punkt, so erhält man im allgemeinen zwei Bilder, ein direktes und eins, das von den Strahlen herrührt, die von dem beobachteten Punkt zunächst auf den Spiegel e' treffen und nach Reflexion in diesem und im Spiegel e gegen die Visiervorrichtung d hingehen. Bringt man durch Drehung der Basis und damit auch der Spiegel e, e' die beiden Bilder zur Deckung, so schließt die Visierachse der Vorrichtung d mit dem vom beobachteten Punkt zum Spiegel e' gehenden Strahl den Winkel 7 ein und die gesuchte Entfernung kann nach dem Vorangegangenen aus dem Winkel zwischen der Basis und der Visierachse der Vorrichtung d oder aus dem diesen Winkel auf (90 - 7) ergänzenden Winkel ξ berechnet oder auf dem Teilkreis i unmittelbar abgelesen werden.If the sighting device d is now aimed at the observed point, two images are generally obtained, one direct and one which comes from the rays which first strike mirror e ' from the observed point and after reflection in this and in the mirror e move towards the sighting device d . If the two images are brought into congruence by rotating the base and thus also the mirror e, e ' , the sighting axis of the device d encloses the angle 7 with the beam going from the observed point to the mirror e' and the distance sought can be determined according to the The preceding can be calculated from the angle between the base and the sighting axis of the device d or from the angle ξ supplementing this angle to (90-7) or read directly from the pitch circle i.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung können natürlich die Prismen e, e' auch durch Planspiegel ersetzt werden.In the device shown in FIG. 2, the prisms e, e ' can of course also be replaced by plane mirrors.

Man kann die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung auch dahin abändern, daß man die beiden Spiegelflächen e, e' genau zueinander parallel macht und den sonst direkt zur Visiervorrichtung gehenden Strahl durch geeignete Mittel um den Winkel 7 in einer Ebene ablenkt, die zu der durch die Lote der Spiegel gelegten Ebene parallel ist. Dies kann beispielsweise durch ein der Visiervorrichtung vorgeschaltetes Reflexionsprisma oder brechendes Prisma mit sehr kleinem Brechungswinkel oder durch zwei oder mehr zu einer planparallelen Platte zusammengesetzte Brechungs- prismen aus verschiedenen Glassorten oder andere ähnliche Mittel oder endlich auch dadurch geschehen, daß man bei Benutzung eines Fernrohres als Visiervorrichtung d das Objektiv desselben oder eine zwischen Objektiv und Okularlinse eingeschaltete achromatische Barlowlinse nach dem wagrechten Durchmesser teilt und die beiden Hälften in der Richtung dieses Durchmessers gegeneinander um einen entsprechenden Betrag verstellt oder endlich eine andere Vorrichtung der bekannten Doppelbildmikrometer verwendet. The device shown in FIG. 2 can also be modified in such a way that the two mirror surfaces e, e 'are made exactly parallel to one another and the beam, which otherwise goes directly to the sighting device, is deflected by suitable means by the angle 7 in a plane which is adjacent to that through the perpendicular of the mirror is parallel to the plane laid down. This can be done, for example, by a reflective prism or a refractive prism with a very small angle of refraction connected upstream of the sighting device or by two or more refractive prisms made of different types of glass or other similar means combined to form a plane-parallel plate or, finally, by using a telescope as a sighting device d divides the objective of the same or an achromatic Barlow lens connected between objective and eyepiece lens according to the horizontal diameter and adjusts the two halves in the direction of this diameter against each other by a corresponding amount or finally uses another device of the known double-image micrometers.

Fig. 3 zeigt eine weitere Abänderung der Einrichtung nach Fig. 2. -Fig. 3 shows a further modification of the device according to Fig. 2. -

Nach Fig. 3 werden an Stelle ebener Spiegel solche Spiegel q, q' verwendet, deren spiegelnde Flächen Segmente von geraden Zylindern bilden, welche Ellipsen zur Basis haben, deren große Achsen genau zusammenfallen und die einen Brennpunkt r gemeinsam haben. Der . Abstand der beiden anderen Brennpunkte a, b voneinander stellt die Basis dar. Die Ellipsen brauchen zwar nicht notwendig kongruent zu sein, müssen aber homothetisch, d. i. ähnlich und in ähnlicher Lage sein.According to FIG. 3, instead of flat mirrors, mirrors q, q ' are used whose reflective surfaces form segments of straight cylinders which have ellipses as their base, whose major axes coincide exactly and which have a focal point r in common. Of the . The distance between the other two focal points a, b represents the basis. The ellipses do not necessarily need to be congruent, but must be homothetic, ie similar and in a similar position.

Die Erzeugenden der innen reflektierenden Spiegel q, q' stehen senkrecht auf dem Teilkreis i, dessen Achse durch den Brennpunkt a des einen Ellipsenbogens geht. Die Visierachse des vom Teilkreis getragenen Fernrohres d oder einer sonstigen Visiervorrichtung ist zur Teilkreisebene parallel.The generators of the internally reflecting mirrors q, q ' are perpendicular to the pitch circle i, the axis of which goes through the focal point a of the one arc of the ellipse. The sighting axis of the telescope d carried by the partial circle or some other sighting device is parallel to the partial circle plane.

Ein mit dem Limbuskörper fest verbundenes Spiegelprismai mit auf der Teilkreisebene senkrechten Seitenkanten ist oberhalb des Spiegelsatzes q, q' derart angeordnet, daß seineA mirror prism firmly connected to the limbal body with side edges perpendicular to the plane of the partial circle is arranged above the mirror set q, q 'in such a way that its

Drehachse in die Teilkreisachse fällt. Die Reflexionsfläche des Spiegelprismas ist gegen die Visierachse der Visiervorrichtung um denThe axis of rotation falls into the pitch circle axis. The reflective surface of the mirror prism is against the sighting axis of the sighting device around the

Winkel — geneigt, so daß ein vom beob-Angle - inclined so that a

achteten Punkte gegen die Visiervorrichtung d gehender Strahl durch das Spiegelprisma eine Ablenkung um den Winkel γ in einer zur Teilkreisebene parallelen Ebene erfährt. EinPay attention to points towards the sighting device d, the beam passing through the mirror prism experiences a deflection by the angle γ in a plane parallel to the plane of the partial circle. A

ίο vom beobachteten Punkte durch den Brennpunkt b des Spiegelsatzes eintretender Lichtstrahl tritt nach der zweifachen Reflexion parallel zu sich selbst durch den Brennpunkt a in die Visiervorrichtung, gleichgiltig, welche Stellung der Spiegelsatz q, q' einnimmt. Man erhält so zwei Bilder in der Visiervorrichtung d, und wenn durch Drehung des Spiegelsatzes q, q' um den Brennpunkt a die beiden Bilder zur Deckung kommen, so müssen die vom beobachteten Punkte zu den Brennpunkten a, b, d. i. zu den Enden der Basis, gehenden Lichtstrahlen den Winkel γ miteinander einschließen und die gesuchte Entfernung läßt sich nach Vorstehendem aus der Stellung der Basis a, b bestimmen oder auf dem Teilkreis i unmittelbar ablesen.ίο the light beam entering from the observed point through the focal point b of the mirror set enters the sighting device after the double reflection parallel to itself through the focal point a , regardless of the position of the mirror set q, q ' . In this way two images are obtained in the sighting device d, and if the two images coincide by rotating the set of mirrors q, q ' around the focal point a, the points observed from the observed point must go to the focal points a, b, di to the ends of the base , passing light rays enclose the angle γ with one another and the distance sought can be determined from the position of the base a, b or read off directly on the pitch circle i.

Die Spiegel q, q' können nach Art von Spiegelprismen in einem Stück aus Glas hergestellt und außen versilbert oder mit Folie belegt sein, oder sie können aus gewöhnlichen Metallspiegeln oder an der Innenseite versilberten Glasspiegeln bestehen. Im ersteren Falle müssen an den Spiegelsatz zueinander genau parallele, durch die Brennpunkte a, b gehende und auf der Teilkreisebene senkrecht stehende Ein- und Austrittsflächen für das Licht angeschliffen sein, wie bei s, s', Fig. 3, angedeutet.The mirrors q, q ' can be produced in one piece from glass in the manner of mirror prisms and silver-plated on the outside or covered with foil, or they can consist of ordinary metal mirrors or glass mirrors silver-plated on the inside. In the first case, entry and exit surfaces for the light that are exactly parallel to one another, go through the focal points a, b and are perpendicular to the partial circle plane must be ground on the mirror set, as indicated at s, s', FIG. 3.

Statt des Spiegelprismas t könnte auch eine andere Ablenkvorrichtung von der Art der vorerwähnten benutzt werden.Instead of the mirror prism t , another deflection device of the type mentioned above could also be used.

Statt der elliptischen Spiegel q, q' könnten auch gemäß Fig. 3 genau' parallele Planspiegel oder Reflexionsprismen verwendet werden. Instead of the elliptical mirrors q, q ' , exactly parallel plane mirrors or reflection prisms could also be used according to FIG. 3.

Der Meßbereich des vorstehend beschriebenen Entfernungsmessers ist zwar beschränkt,The measuring range of the range finder described above is limited,

da die größte meßbare Entfernungbecause the greatest measurable distance

doch kann dieser Höchstwert immer so groß gewählt werden, daß die Vorrichtung für die jeweils in Betracht kommenden, z. B, militärischen Zwecke, vollständig ausreicht.
Man könnte übrigens bei der Ausführungsform nach Fig. 2, bei welcher der Winkel γ zwischen den Visierachsen der beiden Visiervorrichtungen d, e durch Verstellung des Fadenkreuzes der einen bestimmt wird, ein mehrfädiges Fadenkreuz verwenden, dessen lotrechte Fäden verschiedenen Werten von γ entsprechen und auf dem Teilkreis i mehrere Teilungen anbringen, von denen jede einem der lotrechten Fäden des Fadenkreuzes entspricht. but this maximum value can always be chosen so large that the device is suitable for the particular, z. B, military use, completely sufficient.
Incidentally, in the embodiment according to FIG. 2, in which the angle γ between the sighting axes of the two sighting devices d, e is determined by adjusting the crosshairs of the one, a multi-thread crosshair whose perpendicular threads correspond to different values of γ and on the Make pitch circle i several divisions, each of which corresponds to one of the perpendicular threads of the crosshairs.

Ein Hauptvorteil des vorliegenden Entfernungsmessers ist der, daß bei dem nahezu einen Bogen von 90 ° umfassenden Änderungsumfange des zu messenden Winkels die Winkelmessungsfehler nur geringen Einfluß erlangen können, indem selbst größeren Winkeldifferenzen verhältnismäßig geringe Seiten- (Distanz-) Intervalle entsprechen und daß von dem Teilkreise i nahezu ein Bogen von 90 ° zu Meßzwecken zu verwenden ist, was eine sichere Ablesung ohne besondere oder komplizierte Ablesevorrichtungen gestattet.A main advantage of the present rangefinder is that with the range of change of the angle to be measured encompassing almost an arc of 90 °, the angle measurement errors can only have a minor influence, in that even larger angle differences correspond to relatively small side (distance) intervals and that of the pitch circles i almost an arc of 90 ° is to be used for measuring purposes, which allows reliable reading without special or complicated reading devices.

Die Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 können sowohl mit fester Aufstellung als auch ähnlich wie Sextanten auf einem Handgriff angeordnet und verwendet werden. ■The embodiments according to FIGS. 2 and 3 can both with a fixed installation as well similar to how sextants are arranged and used on a handle. ■

Alle drei Ausführungsformen (Fig. 1, 2 und 3) sind derart eingerichtet, daß durch die zur Einstellung der zweiten Visiervorrichtung bzw. der Prismen oder Spiegel erforderliche alleinige Drehung der Basis auch gleichzeitig das Meßresultat angegeben wird.All three embodiments (Fig. 1, 2 and 3) are set up in such a way that the for Adjustment of the second sighting device or the prisms or mirrors are the only ones required Rotation of the base also indicates the measurement result at the same time.

. Selbstverständlich wird der Entfernungsmesser mit geeigneten Stell-Korrektions- und Ablesevorrichtungen auszustatten sein, die keinen Gegenstand der Erfindung bilden.. Of course, the rangefinder is equipped with suitable adjustment, correction and To be equipped reading devices, which do not form the subject of the invention.

Claims

Patent-An Proverbs:

1. Rangefinder with a rotatable base of invariable length, both ends of which are designed as visors, characterized in that the visor directions are connected to one another in such a way that they are kept inclined to one another at a constant angle (γ) when the base is rotated.

2. Rangefinder according to claim 1, characterized in that in order to make the observations at both ends of the base line to enable a sighting device from one point on the Base is formed at the end points attached mirror sets and the other unaffected by the base rotation is connected to the instrument body, wherein to achieve a constant angle between the two directions of sight either the mirrors slightly against each other are inclined or a special deflection device is connected in front of a sighting means.

3. embodiment of the range finder according to claim 2, characterized in that that the plane mirror prisms or mirrors so with the base connected so that when the base rotates at half the angular speed

ability of the latter can be rotated about axes passing through the ends of the base and parallel to its axis of rotation by placing an on the. Base of rotatably attached angle lever (I, m), of which one arm is parallel and of equal length with arms attached to the axes of rotation of the mirror prisms or mirrors and, like these, is articulated to a connecting rod (h) , the other arm of the angle lever by means of a slot is guided on a pin (O), which in parallel with the sighting axis, going to the base pivot points (a) straight line is located, and is as far away from the base end (a) as the center of rotation (j>) of the angular, Hebeis, so that the reflection surfaces of the two mirror prisms or mirrors are kept constant in their mutual position.

4. Ausführungsforrrt of the range finder according to claim 2, characterized in that the mirror set immovably mounted on the base consists of two segments of cylinders, the base lines of which are ellipses with coincident major axes. and a common focal point, and the other focal points of which form the ends (a, b) of the base, the second sighting device (d) connected to the instrument body being preceded by or having a deflecting device which the beam going from the observed point to this second sighting device distracts by the invariable angle.

1 sheet of drawings.