DE272103C

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Publication number: DE272103C
Application number: DENDAT272103D
Authority: DE

Description

^KAISERLICHES

^{ΡΑΤΕΝΤΑΜΤ}·

PATENTSCHRIFT

- M 272103 KLASSE 42 h. GRUPPE

Firma CARL ZEISS in JENA.

des Fernrohroberteils.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. März 1913 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf sogenannte Ausguckfernrohre, das sind größere Fernrohre mit im wesentlichen vertikaler Achse und ungefähr horizontaler Ein- und Ausblickrichtung, welche den Zweck haben, aus gedeckter Stellung heraus das freie Gelände beobachten zu können, und zwar auf solche Ausguckfernrohre, bei denen der obere Teil des Fernrohrs von einer festen oder der Höhe

ίο nach verstellbaren Tragkonstruktion gehalten wird, welche keine seitliches Licht abschließende Verbindung zwischen diesem und dem unteren Teile des Fernrohrs bildet. Wollte man einen lichtdichten Abschluß herstellen, so hat man hierbei bisher die beiden Teile des Fernrohrs durch. eine Balgkonstruktion verbunden. Dieselbe ist jedoch bei größerer Ausguckhöhe nachteilig, weil sie eine große Angriffsfläche für den Wind bildet. Verzich-

ao tete man auf die lichtdichte Verbindung, so wurde das dem Beobachter dargebotene Bild des Objekts häufig durch Reflexe an den an Luft grenzenden Glasflächen der untersten Linse des Fernrohroberteils gestört.

Die Erfindung besteht nun darin, diese schädlichen Reflexe, statt durch eine lichtdichte Verbindung zwischen Ober- und Unterteil, dadurch zu beseitigen, daß man die unterste Linse des Oberteils schief zur optischen Achse stellt. Hierdurch kommen die von dieser schiefgestellten Linse erzeugten Reflexbilder der Eintrittspupille des Unterteils seitlich von der optischen Achse zu liegen, und da alle Lichtstrahlen, welche nach der Reflexion an der schiefgestellten Linse in den Fernrohrunterteil eintreten könnten, vor der Reflexion die Fläche dieser Reflexbilder durch- ' setzen müssen, also bestimmt begrenzte Strahlenbüschelsysteme darstellen, so kann man dieselben durch entsprechende Blenden abfangen. Die Größe und Lage dieser Blenden hängt ab von der Art und Lage der genannten Reflexbilder. Damit dieselben nicht auch in den Bereich der zwischen Ober- und Unterteil verlaufenden, wirksamen Strahlen hineinragen oder dies doch nur in geringem Maße tun, ist die Krümmung jeder an Luft grenzenden Glasfläche der schiefgestellten Linse zweckmäßig so zu bemessen, daß das entsprechende Reflexbild, sofern es nicht reell ist, einen großen Abstand von der spiegelnden Fläche hat. Es ist im letzteren Falle das störende Strahlenbüschelsystem vor der schiefgestellten Linse verhältnismäßig schwach konvergent, verläuft also bei genügender Schrägstellung der Linse in einiger Entfernung von derselben außerhalb des Bereiches der wirksamen Strahlen zwischen Ober- und Unterteil und kann daher durch eine Verlängerung der Rohrwandung, welche die schiefgestellte Linse umgibt, abgeblendet werden. Sind die genannten Reflexbilder reell, so lassen sich die durch sie hindurchtretenden störenden Lichtstrahlen, sofern sie nicht ebenfalls durch die verlängerte Rohrwandung abgefangen sind, durch kleine, seitlich von der optischen Achse liegende Blenden in der Nähe des Bildortes beseitigen.

Ist das störende Strahlenbüschelsystem vor

der schief gestellt en Linse konvergent, also das zugehörige Reflexbild virtuell, so wird die erforderliche Verlängerung der Rohrwand um so kleiner, je stärker die reflektierende Linsenfläche gegen die optische Achse geneigt ist. Um daher die Rohrwandung nicht zu weit verlängern zu müssen, kann es zweckmäßig sein, die schiefgestellte Linse aus zwei segmentförmig abgeschnittenen, nebeneinander

ίο angeordneten Linsenteilen herzustellen, welche so gewählt sind, daß sie wie eine einheitliche Linse wirken, also die von ihnen entworfenen Bilder zusammenfallen, wobei die beiden Teile nach entgegengesetzten Seiten schief zur optisehen Achse gestellt sind, so daß eine geknickte Linsenform entsteht, welche ihre Hohlseite nach oben kehrt,

Die optische Einrichtung eines Ausguckfernrohrs der behandelten Art besteht in dem praktisch häufigeren Fall der verstellbaren Ausguckhöhe gewöhnlich aus zwei mit den Objektiven einander zugekehrten, astronomischen Fernrohren, von welchen das eine den der Höhe nach verstellbaren Oberteil und das andere den feststehenden Unterteil des Ausguckfernrohres bildet; die unterste Linse des Oberteils wirkt also in diesem Falle bei der Bilderzeugung als Objektiv. Wird dasselbe schief zur optischen Achse gestellt, so tritt in der Achse des Fernrohrs Astigmatismus auf. Man kann jedoch diesen Nachteil in bekannter Weise beseitigen, beispielsweise durch Hinzufügung von ausgleichenden Zylinderlinsen oder durch Schiefstellen anderer Linsen, am besten dadurch, daß man das gebräuchliche Fernrohrobjektiv durch ein astigmatisch korrigiertes Objektiv ersetzt. . Im letzteren Falle wird man jedoch im allgemeinen aus Rücksicht darauf, daß die Linse aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, von der Anwendung einer geknickten Linsenform absehen.

Bei größeren Linsendurchmessern wählt man aus Rücksicht auf ein geringeres Gewicht des Oberteils häufig eine andere Gesamtanordnung der Linsen des Ausguckfernrohrs. Bei dieser enthält der Fernrohroberteil als Linsenbestandteile nur das Objektiv, das in seiner Brennebene ein Bild der anvisierten, fernen Gegenstände entwirft, und eine in der Nähe der Brennebene desselben befindliche Kollektivlinse. Der Fernrohrunterteil enthält außer einem astronomischen Okular zum Zwecke der Bildaufrichtung ein Linsenumkehrsystem, welches im Falle einer veränderlichen Ausguckhöhe zur optischen Anpassung des Fernrohrs an dieselbe in Richtung der optischen Achse verschiebbar ist. Da bei dieser Anordnung die unterste Linse des Ferrirohroberteils eine Kollektivlinse ist, so kann dieselbe einigermaßen schief zur optischen Achse gestellt werden, ohne daß der hierdurch entstehende Astigmatismus praktisch nachteilig wird. Die Größe desselben nimmt zu mit dem Maße der Schiefstellung der Linse und der Entfernung ihrer wirksamen Teile von der Brennebene des Objektivs. Es ist daher in diesem Falle vorteilhaft, bei erheblicher Schiefstellung der Linse dieselbe in der oben beschriebenen Form einer geknickten Linse auszuführen, wodurch nicht nur, wie ebenfalls oben auseinandergesetzt, die zur Abblendung der schädlichen Reflexe nötige Rohrverlängerung kleiner wird, sondern auch die Maximalentfernungen der wirksamen Linsenteile von der Objektivbrennebene und damit die astigmatischen Abweichungen geringer werden.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Beispielen von der Höhe nach einstellbaren Ausguckfernrohren durch je einen schematischen Längsschnitt dargestellt. Die konstruktive Anordnung ist hierbei, da dieselbe für die vorliegende Erfindung nebensächlich ist, in beiden Beispielen gleich gewählt. Die einstellbare Tragkonstruktion des Fernrohroberteils wird von einem Teleskopröhrensystem a gebildet, welches auf einem den Unterbau bildenden Rahmen b seitlich von der optischen < Achse gelagert ist. Der Unterteil des Fernrohrs ist mit dem Rahmen b fest verbunden. Die Betätigung der Teleskopeinrichtung erfolgt mit Hilfe eines komprimierten Gases, das aus einer Stahlflasche c entnommen und durch einen Drei weghahn d ins Innere des Röhrensystems geleitet wird.

Die optische Einrichtung des in Fig. 1 gezeichneten Ausguckfernrohrs besteht aus zwei einander zugekehrten astronomischen Fernrohren. Mit e und f sind die beiden Objektive, mit g¹, g^a bzw. h^x, h² die beiden Okularsysteme bezeichnet; i und k sind zwei Spiegelprismen, welche die horizontale Lage der Ein- und Ausblickrichtung herbeiführen. Das Objektiv e ist schief zur optischen Achse angeordnet und besteht aus einem astigmatisch korrigierten Linsensystem, dessen beide an Luft grenzende Glasflächen (weil nach oben gewölbt) je ein reelles Bild der Eintrittspupille des Fernrohrunterteils, welche hier von > dem oberen Rande dieses Teils gebildet wird, \ erzeugen. Die Strahlenbüschelsysteme dieser n₀ beiden Reflexbilder werden von der verlängerten Rohrwandung I durchschnitten, so daß hiermit alle diejenigen von außen kommenden Lichtstrahlen abgeschnitten sind, welche nach der Reflexion an einer der beiden reflektie- n₅ renden Linsenflächen in den Fernrohrunterteil eintreten und dadurch das Fernrohrbild stören würden.

Die optische Einrichtuug des zweiten Beispiels (Fig. 2) ist im wesentlichen diejenige eines Erdfernrohrs. In dem beweglichen Fernrohroberteil befindet sich hinter einem Spiegel-

Claims

prisma i ein mit m bezeichnetes Objektiv und in der Nähe der Bildebene desselben eine Kollektivlinse n. Letztere besitzt eine geknickte Form mit nach oben gekehrter Hohlseile und wird aus zwei plankonvexen Linsenteilen gebildet. Der Fernrohrunterteil enthält das zur Bildaufrichtung dienende, durch eine Linse ο dargestellte Umkehrsystem sowie das Spiegelprisma k und das Okularsystem fi1, f2. ίο Das Umkehrsystem ο ist mittels eines Zahntriebes q und eines gerauhten Rädchens r in Richtung der optischen Achse verschiebbar, um das Fernrohr der gewählten Ausguckhöhe anzupassen. Die an Luft grenzenden Flächen der Kollektivlinse η erzeugen je ein virtuelles, in verhältnismäßig großem Abstande von der Linse liegendes Bild der Eintrittspupille des Fernrohrunterteils, welches hier ebenfalls von dem oberen Rande dieses Teils gebildet wird, und die schwach konvergenten Strahlenbüschelsysteme dieser Bilder werden wiederum von der verlängerten Rohrwandung s durchschnitten, so daß alle von außen kommenden Lichtstrahlen am Eintritt in den Fernrohrunterteil verhindert sind. Pat ε nt-Ansprüche:

1. Ausguckfernrohr mit einer nicht lichtabschließenden Tragkonstruktion des Fernrohroberteils, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Linse des Fernrohroberteils schief zur optischen Achse gestellt ist.

2. Ausguckfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an Luft grenzenden Glasflächen der schiefgestellten Linse solche Krümmungen besitzen, daß die von denselben erzeugten Reflexbilder der Eintrittspupille des Unterteils, sofern dieselben nicht reell sind, einen großen Abstand von der spiegelnden Fläche haben.

3. Ausguckfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schiefgestellte Linse aus zwei segmentförmig abgeschnittenen, nebeneinander angeordneten Linsenteilen besteht, welche zwei miteinander zusammenfallende Bilder erzeugen und nach entgegengesetzten Seiten schief zur optischen Achse gestellt sind, so daß eine geknickte Linsenform entsteht, welche ihre Hohlseite nach oben kehrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.