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Publication number: DE287168C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42 c. GRUPPE

OPTISCHE ANSTALT C. P. GOERZ AKT-GES. in BERLIN-FRIEDENAU.

Entfernungsmesser mit Justierungseinrichtung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. März 1914 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Basisentfernungsmesser, welcher so eingerichtet ist, daß er ohne jede Hilfseinrichtung jederzeit eine'Kontrolle der Richtigkeit seiner Angaben bzw. eine Berichtigung seiner Angaben ermöglicht. Zu diesem Zwecke ist der neue Entfernungsmesser so eingerichtet, daß er die Beobachtung nach entgegengesetzten Seiten hin gestattet, wodurch die Möglichkeit geboten ist, im Falle eingetretener Dejustierung des Entfernungsmessers bei der Messung in der einen Richtung, das Resultat um ebensoviel nach der einen Seite von dem wahren Wert abweichend zu finden wie bei der Messung in der anderen Richtung bzw. nach der anderen Seite. Die Differenz beider Ablesungen bei der Beobachtung des gleichen Zielpunktes in der einen und in der anderen Richtung ergibt dabei somit unmittelbar das Maß der Dejustierung und zugleich die Größe des Fehlers, soweit die durch die Dejustierung entstandene Winkelabweichung der an der Skala des Entfernungsmessers beobachteten Entfernung proportional gesetzt werden kann, was in der Regel beim praktischen Gebrauch, sofern nicht allzu große Dejustierungen vor gekommen sind, der Fall ist. Um das richtige Resultat zu finden, braucht man daher nur das Mittel der beiden Messungen zu neh-

Die Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung in mehreren Ausführungsformen veranschaulicht.

Fig. ι veranschaulicht einen Längsschnitt durch einen der Erfindung gemäß eingerichteten Entfernungsmesser und zeigt zugleich schematisch, daß die neue Konstruktion tatsächlich bei Messungen nach entgegengesetzten Richtungen entgegengesetzte Fehler von gleicher Größe ergeben muß.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1.

Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen zwei weitere Formen von Pentaprismen, welche für die Erreichung des Erfindungszweckes geeignet sind.

Fig. 5 zeigt einen Entfernungsmesser mit in der Meßdreiecksebene drehbaren Pentaprismen zur Erreichung des Erfindungszweckes.

Die in Fig. 1 und 2. dargestellte Entfernungsmesser ist seinem Wesen nach ein gewöhnlicher Entfernungsmesser mit den Einblicköffnungen ι zugeordneten Pentaprismen 2 und vor dem Okular 3 angeordnetem Kreuzprisma 4. Die Objektive 5 sind in üblicher Weise zwischen. Pentaprismen und Kreuzprisma angeordnet. 6 ist das übliche Meßkeilpaar.

Wenn man nun annimmt, daß bei nicht dejustiertem Entfernungsmesser die Visierstrahlen 7 nach einem bestimmten fernen Punkt gerichtet sind, dessen Abstand durch eine bestimmte Einstellung des Meßkeilpaares

gegeben ist, so wird bei eintretender De-Justierung des Messers, von der angenommen werden mag, daß sie auf die eine Entfernungsmesserseite beschränkt ist, die Visierrichtung 7 nicht mehr der gleichen Einstellung des Entfernungsmessers entsprechen, sondern bei der der Zeichnung zufolge angenommenen Dejustierung des Entfernungsmessers entspricht die gleiche Messereinstellung einer Visierrichtung η^α,

ίο welche mit der Basis einen kleineren Winkel einschließt. Der- Visierrichtung 7 nach dem fernen Objekt, dessen Abstand bestimmt wer-. den soll, entspräche also eine größere Ablesung, als dem richtigen Werte entspricht.

Wenn der Beobachter nun nach rückwärts auf einen Zielpunkt einstellt, der ebensoweit entfernt ist, wie der auf der Vorderseite des Instruments gelegene Zielpunkt, auf den die Visierstrahlen 7 und η^α gerichtet sind, wobei die Visierstrahlen, welche nach diesem Punkt hinführen, wiederum mit 7 bezeichnet sein mögen, so müßte sich bei nicht dejustiertem Entfernungsmesser für diesen Punkt die gleiche Ablesung ergeben. Die Vereinigung der BiI-der des fernen Punktes, auf den jetzt die Visierstrahlen 7 gerichtet sind, kann aber nur durch Drehung des Meßkeilpaares in entgegengesetzter Richtung zu der Drehungsrichtung bei Beobachtung des gleich weit entfernten Punktes nach vorn hin herbeigeführt werden. Es bedarf also der Ausrüstung der Meßtrommel mit einer weiteren Teilung, wobei gleiche Entfernungspunkte symmetrisch zu dem der Einstellung auf Unendlich entsprechenden Punkte der -Skala liegen.

Da nun der Entfernungsmesser als dejustiert vorausgesetzt ist; entspricht den Visierrichtungen 7 nicht die dem wahren Abstand entsprechende Einstellung der Skala, sondern eine abweichende Einstellung. Ebenso entspricht . die dem wahren Abstande entsprechende Einstellung nicht der Visierrichtung 7, sondern der Visierrichtung 7*. Diese Visierrichtung weicht von der Visierrichtung 7 um ebensoviel nach rechts ab (im Sinne der Fig. 1 der Zeichnung), wie die Visierrichtung η^α nach links abwich. Es hängt dies damit zusammen, daß durch die angenommene Dejustierung des Entfernungsmessers eine Drehung des durch das Objektiv hindurchgehenden Achsenstrahles herbeigeführt worden ist, und zwar entgegengesetzt der Drehung des Uhrzeigers. Um daher die gleiche Einstellung des Entfernungsmessers beizubehalten, muß der Visierstrahl nach dem im Bildfelde in Koinzidenz erscheinenden Objekt um ebensoviel gedreht werden, als der Achsenstrahl durch die Dejustierung des Entfernungsmessers gedreht worden ist, und zwar in der gleichen Drehungsrichtung. Es ergibt sich daraus, daß die gleiche Einstellung des Entfernungsmessers bei der Beobachtung nach vorn einer Drehung des Visierstrahles aus der Richtung 7 in die Richtung η^α und bei der Beobachtung nach hinten aus der Richtung 7 in die Richtung 7* entspricht. Die Einstellung des Entfernungsmessers auf das durch die Visierrichtung 7 festgelegte Objekt ist also bei der Einstellung nach vorn um soviel größer, als dem Winkelabstand zwischen η^α und 7 entspricht, und bei der Einstellung nach hinten um soviel kleiner, als dem Winkelabstand zwischen 7* und 7 entspricht. Die Ablesung wird also bei der Einstellung nach vorn um ebensoviel größer als der wahre Wert, wie sie bei Einstellung nach hinten kleiner, wird als der wahre Wert. Die Differenz der Einstellungen deutet also die stattgehabte Dejustierung des Entfernungsmessers an und gibt zugleich ein Mittel, die wahre Einstellung zu finden, indem man das Mittel aus den beiden Einstellungen nimmt. Diese Rechnung besitzt praktisch im allgemeinen hinreichende Genauigkeit, da bei den vorkommenden kleinen Dejustierungen die abgelesenen Entfernungsunterschiede hinreichend proportional den Winkelabweichungen sind.

Bei der vorstehenden Darstellung ist angenommen, daß verschiedene Objekte beobachtet werden, von denen das eine um ebensoviel vor dem Entfernungsmesser sich befindet, wie das andere hinter demselben. Selbstverständlich ergibt sich das gleiche Ergebnis, wenn anstatt auf verschiedene Objekte, die gleich weit vor und hinter dem Entfernungsmesser liegen, auf ein und dasselbe Objekt eingestellt wird, und wenn die beiden Arten der Beobachtung so ausgeführt werden, daß das eine Mal der Beobachter das Objekt vor sich sieht und das andere Mal dasselbe in seinem Rükken hat.

Die Möglichkeit der Beobachtung nach zwei Seiten ist bei der in Fig. 1 dargestellten Pentaprismenform dadurch gegeben, daß jedes der beiden Pentaprismen mit einer Hilfseintrittsfläche parallel zur Haupteintrittsfläche 8 und mit zwei Hilfsreflexionsflächen 9, 10 ausgerüstet ist, welche letzteren rechtwinklig zueinander stehen und eine Strahlenablenkung um 180° bewirken. Die Hilfseintrittsflächen der Pentaprismen für die Beobachtung nach rückwärts sind nach der Darstellung der Zeichnung der beiden Prismen auf verschiedene Art herbeigeführt worden, nämlich bei dem einen Pentaprisma durch Ansetzung eines rechtwinkligen Prismas 11 an das eine Ende der ersten Reflexionsfläche 12 des Pentaprismas, wodurch die Hilfseintrittsfläche 13 gewonnen wird und bei dem anderen Pentaprisma durch Anschleifen des Pentaprismenkörpers parallel zur Haupteintrittsfläche 8 an dem anderen Ende der

ersten Reflexionsfläche 12. Diese durch Anschleifen , gewonnene Hilfseintrittsfläche des einen Pentaprism as des Entfernungsmessers ist mit 14 bezeichnet.

Die Anordnung der Hilfseintrittsflächen 13,14 an entgegengesetzten Seiten der ersten Pentaprismenreflexionsfläche 12 hat den Zweck, ein Zusammenfallen der beiden Austrittspupillen für das Messen nach rückwärts zu bewirken.

Anstatt die Messung nach rückwärts durch Schaffung von zwei Hilfsreflexionsflächen 9, 10 am Pentaprisma zu bewirken, welche lediglich eine Ablenkung der Strahlen um 180° herbeiführen, kann man auch Hilfsreflexionsflächen 15,16 vorsehen, welche den Hauptreflexionsflächen des Pentaprismas entsprechen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die Hilfseintrittsfläche 13 ist auch in diesem Fälle durch Aufkitten eines rechtwinkligen Prismas 11 gewonnen. Bei der Beobachtung nach vorwärts treten in diesem Falle die Strahlen wiederum ein durch die Haupteintrittsfläche 8 und werden in üblicher Weise an den Pentaprismenreflexionsflächen reflektiert und um 90 ° abgelenkt in den Messer hinein entlassen, Bei Beobachtung nach rückwärts treten die Strahlen durch die Hilfseintrittsfläche 13 ein, werden durch die Hilfsreflexionsflächen 15, 16 reflektiert und dadurch um 90⁰ aus ihrer ursprünglichen Richtung abgelenkt und treten dann in der gleichen Weise aus dem Pentaprisma aus wie die von vorn durch die Haupteintrittsfläche 8 eingetretenen Strahlen.

Eine weitere Art, die Beobachtung nach vorwärts und nach rückwärts zu ermöglichen, veranschaulicht die in Fig. 4 dargestellte Pentaprismenform. Auch in diesem Falle ist wieder eine Hilfseintrittsfläche parallel der Haupteintrittsfläche 8 des Pentaprismas vorgesehen.

Diese ist wie im Falle des einen Pentaprismas des Entfernungsmessers nach Fig. 1 durch Anschleifen gewonnen. Diese Hilfseintrittsfläche ist mit 17 bezeichnet. Um die durch die , Hilfseintrittsfläche 17 eintretenden Strahlen innerhalb des Pentaprismas um 90° abzulenken, ist eine Hilfsreflexionsfläche 18 vorgesehen, gegen welche die durch 17 eingetretenen Strahlen nach Auftreffen auf die Pentaprismenreflexionsfläche 19 von dieser reflektiert werden, um darauf von der Reflexionsfläche 18 aus dem Pentaprisma herausgeworfen zu werden. Der Zweck der Beobachtung nach vorwärts und nach rückwärts läßt sich auch dadurch erreichen, daß die den Lichteintrittsöffnungen des Entfernungsmessers zugeordneten Strahlenablenkungskörper drehbar angeordnet werden. Eine solche Anordnung ist in Fig. 5 veranschaulicht. Diese Figur zeigt wiederum einen üblichen Basisentfernungsmesser mit Pentaprismen 2, Okular 3, Kreuzprisma 4, Objektiven 5 und drehbarem Meßkeilpaar 6. Es sind wiederum nach entgegengesetzten Seiten gerichtete Lichteintrittsöffnungen ι und i^a vorgesehen. Der Eintritt des Lichtes in die Pentaprismen erfolgt in diesem Falle stets durch die gleiche Pentaprismeneintrittsfläche 20, gleichviel ob nach vorwärts oder nach rückwärts beobachtet wird. Die Figur veranschaulicht die Stellung der Pentaprismen, bei welcher nach vorwärts in der üblichen Weise beobachtet wird. Durch Drehung um 180 ° . in der Meßdreiecksebene gelangt die Lichteintrittsfläche 20 der Pentaprismen gegenüber den Eintrittsöffnungen i^a des Entfernungsmessers,, welche nach rückwärts gerichtet sind. Es treten daher jetzt die von rückwärts herkommenden Strahlen in die Pentaprismen des Entfernungsmessers ein und werden von diesen um 90 ° abgelenkt. Die Ablenkung bewirkt, daß die Strahlen nicht gegen die Mitte des Entfernungsmessers hin, sondern nach der Außenseite desselben geworfen werden. Um sie nach der Mitte zurückzubringen, sind daher auf der Außenseite der Pentaprismen weitere Strahlenablenkungskörper 21 vorgesehen, welche die auf sie fallenden Strahlen um 180 ° ablenken und somit gegen die Mitte des Entfernungsmessers hin zurückführen, wo sie durch die Okularprismenanordnung in bekannter Weise zu aneinandergrenzenden Bildern vereinigt werden. *·

Um stets nur eines der beiden Paare von Lichteintrittsöffnungen 1 und i^a des Entfernungsmessers offen zu haben, ist nach der Darstellung der Fig. 1 und 2 ein drehbares Verschlußstück 22 vorgesehen, dessen Einlaßstutzen 23 nach Belieben gegenüber der Eintrittsöffnung ι oder der Öffnung i^a eingestellt werden kann.

Im vorstehenden ist nur auf diejenigen Dejustierungen des Entfernungsmessers ausdrücklieh Rücksicht genommen, welche die gegenseitige Lage der optischen Elemente des Entfernungsmessers beeinflussen. Es sind dagegen diejenigen Dejustierungen außer Acht gelassen, welche durch ungleichförmige Erwärmung der Pentaprismen herbeigefürt werden können. Diese Wärmeeinflüsse können bei Pentaprismen von kleinen Abmessungen unberücksichtigt bleiben. Bei Pentaprismen von größeren Abmessungen ist dagegen eine Berücksichtigung auch dieser Einflüsse ratsam.

Hinsichtlich dieser Klasse von Dejustierungsmöglichkeiten ist zu bemerken, daß die in Fig. 4 dargestellte Pentaprismenform keinen Ausgleich für die durch Wärmeeinflüsse möglicherweise auftretenden Dejustierungen bietet, während die übrigen Ausführungsformen, namentlich die nach Fig. 3 und 5, einen solchen Ausgleich schaffen, da eine etwaige einseitige Erwärmung der Pentaprismen hier durch die

Claims

besondere Art der auftretenden Reflexionen im wesentlichen unschädlich gemacht wird. PATENT-AnSI3RuCH F.: 5

1. Basisentfernungsmesser, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe mit nach entgegengesetzten Richtungen gekehrten Öffnungen versehen ist, um nach Belieben

ίο nach beiden Seiten messen zu können, zwecks Berichtigung der Angaben.

2. Basisentfernungsmesser nach Anspruch ι mit den Einblicköffnungen zugeordneten Strahlenablenkungskörpern, dadurch gekennzeichnet, daß diese so gestaltet sind, daß sie ohne Veränderung ihrer Lage von beiden Einblicköffnungen herkommende Strahlen nach dem Innern des Instrumentes ablenken.

3. Basisentfernungsmesser nach Anspruch ι und 2 mit den Einblicköffnungen zugeordneten Pentaprismen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Pentaprisma eine zur Haupteintrittsfläche parallele Hilfseintrittsfläche und eine oder mehrere Hilfsreflexionsflächen besitzt, welche letzteren die durch die Hilfseintrittsfläche eintretenden Strahlen so durch das Pentaprisma leiten, daß sie in der gleichen Richtung wie die durch die Haupteintrittsfläche hindurchgegangenen Strahlen aus dem Pentaprisma austreten.

4. Basisentfernungsmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ■ Pentaprisma mit einer angeschliffenen Hilfsreflexionsfläche versehen ist, welche zusammen mit der einen reflektierenden Pentaprismenfläche das Reflexionsflächenpaar eines Wollaston-Prisma bildet.

3. Basisentfernungsmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma mit zwei angeschliffenen Hilfsreflexionsflächen versehen ist, welche die Reflexionsflächen eines zweiten Pentaprismas bilden.

6. Basisentfernungsmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pentaprisma mit zwei rechtwinklig zueinander stehenden Hilfsreflexionsflächen versehen ist, welche die durch die Hilfseintrittsfläche eintretenden Strahlen um 180 ° ablenken, so daß sie durch die Pentaprismenflächen in der gleichen Weise abgelenkt werden, wie die durch die Haupteintrittsfläche in das Prima eintretenden Strahlen.

7. Basisentfernungsmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfseintrittsflächen der beiden an entgegengesetzten Enden der Basis gelegenen Pentaprismen .an entgegengesetzten Enden der ersten Pentaprismenreflexionsfläche vorgesehen sind, um ein Zusammenfallen der Austrittspupillen für die Messung nach rückwärts herbeizuführen.

8. Basisentfernungsmesser nach Anspruch ι mit den Einblicköffnungen zugeordneten um 90 ° ablenkenden Reflexionskörpern mit gerader Anzahl Reflexionsflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionskörper derart drehbar angeordnet sind, daß sie nach vollzogener Drehung in der Ebene des Meßdreiecks um 180 ° gedreht erscheinen, und daß auf der Außenseite der drehbaren Reflexionskörper um 180° ablenkende Hilfsreflexionskörper angeordnet sind, um auch bei aus der Normalstellung ausgeschalteten Reflexionskörpern die Lichtstrahlen in den Entfernungsmesser zu leiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.