DE299636C - - Google Patents

Description

Der Entfernungsmesser mit Basis am Ziel vorliegender Erfindung gehört zur Klasse derjenigen, bei welchen zur Ermittlung der Entfernung der in ihrer Größe bekannten Basis 5, bzw. des in seiner Größe bekannten Zieles· von der Beobachtungsstelle in der Bildfläche eines Fernrohres das Bild des beobachteten Zieles (beispielsweise Latten oder Luftschiffdurchmesser) und außerdem ein zweites Bild, nämlieh ein von einer Skalenscheibe geworfenes Skalenbild (z. B. Meterteilung oder Kreis), erzeugt wird.

Das Neue des Entfernungsmessers ist, daß das Skalenbild durch eine Linsenkombination auf eine Prismenkombination vorwärts geworfen wird, die vor oder hinter dem Objekte des Fernrohres angebracht ist und die das Skalenbild in die Achse des Fernrohres zurückwirft. Dadurch ist es nämlich möglich, den eigentlichen Entfernungsmesser als Apparat für sich auszubauen und auf jedem beliebigen Fernrohr (astronomisches Fernrohr oder Scherenfernrohr) anzubringen. Die Skalenscheibe ist am Ende einer Meßstange angebracht. Dadurch ist es möglich, die Entfernung des beobachteten Zieles direkt auf der Skala der Meßstange in Meter- oder Längeneinheiten abzumessen, indem die Meßstange in dem Entfernungsmesser verschiebbar ist.

Bei solchem Entfernungsmesser entspricht das jeweilige Skälenbild der an sich bekannten Größe des Zieles. Als Nullpunkt für die Skala auf der Meßstange wird nun. vorteilhaft der vordere Brennpunkt der das Skalenbild aufnehmenden Linse einer Linsenkombination gewählt, um eine proportionale Bildvergrößerung zu erreichen. Um verschiedene Größen der Ziele auf einer und derselben Maßstabsskala, also der Meßstange, ablesen zu können, sind auf der Skalenscheibe diese verschieden großen Ziele als verschieden große Skalenbilder aufgetragen, deren verschiedene Größen eben proportional der Größe der Ziele oder deren Basis sind.

Ein solcher Entfernungsmesser kann als Skala eine Strichteilung erhalten, wobei der Abstand der Striche voneinander vorteilhaft einem Meter in der Natur entspricht. Man kann aber auch als Skala beispielsweise den größten Durchmesser eines Luftschiffes annehmen, denn bei Luftschiffen ist immer ein größter Durchmesser vorhanden, der in jeder Breitlage des Luftschiffes zu sehen ist. Dieser größte Durchmesser ist dann die Basis oder die Größe des Zieles, auf Grund welcher der Entfernungsmesser eingestellt wird. Dieser größte Durchmesser ist in den weitaus meisten Fällen bekannt; deshalb eignet sich vorliegender Entfernungsmesser vorteilhaft zum Abstandmessen von Luftschiffen von der Beobachtungs- stelle aus.

Handelt es sich nun um die Ermittelung der Entfernung von Luftschiffen verschiedenen Durchmessers oder von verschieden großen Zielen, also Zielen mit verschieden großer Basis, so wird man vorteilhaft die zugehörigen, ebenfalls verschiedenen Skalen auf einer Scheibe, der Skälenscheibe nebeneinander oder als Radien aufbringen, die, wenn die Skalenbilder aus Radien aufgebracht sind, dann drehbar- gemacht wird, und man wirft dann das nach entsprechender Einstellung der Skalenscheibe

zur Größe des Zieles passende Skalenbild nach der Mitte des Fernrohres.. Ist dann das Bild der Skala auf die Größe des Zieles im Fernrohr gestellt, so kann man aus dem Abstand der Skalenscheibe von. dem Nullpunkt der Sammellinse die Entfernung des Zieles auf der entsprechend graduierten Meßstange des Entfernungsmessers direkt ablesen. Die Verschiebung des Skalenbildes, also auch der

ίο Skalenscheibe zu seiner Sammellinse wird hierbei durch die graduierte, die eingestellte Entfernung direkt zum Ablesen angebende Stange herbeigeführt, die sich gegen den im Nullpunkt der Sammellinse angebrachten Zeiger verschieben läßt.

Der eigentliche Entfernungsmesser kann auf ein beliebiges Fernrohr (astronomisches Fernrohr oder Scherenfernrohr) angebracht werden. Man erhält mit dieser Einrichtung durch entsprechendes Einstellen der der Größe des Zieles oder der Basisgröße entsprechenden Skala auf der Skalenscheibe die Entfernung des Zieles von der Beobachtungsstelle aus, und diese Entfernung kann direkt von der Meßstange abgelesen werden. Dadurch wird der Gebrauch des Entfernungsmessers sehr vereinfacht und beschleunigt, da Umrechnungen vermieden und dadurch die bei der Umrechnung leicht entstehenden Fehler beseitigt sind.

Der Entfernungsmesser vorliegender Erfindung besteht also aus einem beliebigen Beobachtungsfernrohr (astronomisches Fernrohr, Scherenfernrohr) und einer, vorteilhaft parallel zur Achse des Fernrohres angebrachten Einrichtung, die dazu dient, ein verkleinertes Bild der dem zugehörigen Ziel proportionalen Skala (Strichteilung oder Kreis) zu erzeugen und nach der Mitte des Gesichtsfeldes des Fernrohres zu werfen. Die letztere Einrichtung benutzt eine Linsenkombination, die das entsprechend beleuchtete Bild der Skalenscheibe, also das zweite Bild, einer. Prismenkombination zuwirft, die dieses zweite Bild in die Sehachse des Beobachtungsfernrohres und in die BiIdebene des Objektivs derselben wirft, wo dieses zweite Bild durch das Okular betrachtet werden kann und das zweite Bild durch Vermittelung der Meßstange, also damit der Skala (Skalenscheibe) auf die Größe des (ersten) Bildes des direkt beobachteten Zieles gebracht werden kann. .

Der Entfernungsmesser ist in einem Ausführungsbeispiel auf beiliegender Zeichnung in Fig. ι im wagerechten Schnitt, in

Fig. 2 in einem Querschnitt nach A-B, in Fig. 3 in einem Querschnitt nach C-D, in Fig. 4 in einer Ansicht von vorn dargestellt.

Fig. 5 zeigt eine Oberansicht der Stellein-.

richtung, .

Fig. 6 eine Vorderansicht der Stelleinrichtung. Fig. 7 zeigt die Skalenscheibe, und zwar im vorliegenden Falle die Skalen der größten Durchmesserkreise von zwölf in ihren größten Durchmessern verschiedenen Luftschiffen auf einer einzigen Glasscheibe in radialer Aufträgung.

■ Fig. 8 erklärt das Gesichtsfeld des Fernrohres beim Messen der Entfernung von Luftschiffen,

Fig. 9 erkläit das Gesichtsfeld des Fernrohres beim Messen von Entfernungen mittels Latten.

Fig. 10 und 11 zeigen zwei verwendbare Strahlengänge für den Entfernungsmesser, und zwar

Fig. 10 in der Ausführung des Entfernungsmessers nach Fig. 1, wenn das die^: Lichtstrahlen des Skalenbildes in das Fernrohr werfende Prisma vor dem Fernrohrobjektiv liegt,

Fig. 11, wenn dieses Prisma zwischen dem Fernrohrobjektiv und dem Okular eingeschaltet ist.

Fig. 12 zeigt die proportionale Feldvergrößerung mit den durch den vorderen Brennpunkt des Entfernungsmessers gehenden Strahlen.

Der Entfernungsmesser hat folgende Einrichtungen: .

An dem Fernrohr 1 beliebiger Konstruktion (gewöhnliches astronomisches oder Scherenfernrohr), das mit dem Okular 2 und dem Objektiv 3 ausgerüstet ist, ist durch Halter 4 und · 5 parallel mit der Achse des Fernrohres der eigentliche Entfernungsmesser verbunden. Dieser hat zwei wesentliche Teile, das Rohr 6 und die Meßstange 7. In- dem Rohr 6 ist das Rohr 8 verschiebbar, welches die Linse 9 enthält. Das Ende des Rohres 6 trägt die Linse 10. Die Meßstange 7 ist in den Haltern 4 und 5 verschiebbar. Die Verschiebung erfolgt von dem Stellrad 11 aus mittels des Zahntriebes 12, der in eine Verzahnung 13 der Meßstange 7 eingreift. An dem Ende der Stange 7 sitzt, von einer Kapsel 14 umschlossen, drehbar eine Glasscheibe 15, die Skalen«:cheibe, auf welcher in vorliegendem Ausführungsbeispiel mehrere (zwölf) verschieden große Skalen als photographische Bilder aufgebracht sind. Fig. 7 zeigt beispielsweise als Skalen der Glasscheibe 15 zwölf verschieden große, photographisch aufgetragene Luftschiffdurchmesser. Statt der Luftschiffdurchmesser können auch entsprechende Strichteilungen als Skala oder Skalen dienen, je nach der Verwendung ■ des Entfernungsmessers. Die Beleuchtung des Skalenbildes auf der Glasscheibe 15 erfolgt durch ein Piisma 16, das in einem Ausbau 17 der Kapsel 14 eingeschlossen ist und die ent-, sprechende Skala, beispielsweise 18, auf der Glasscheibe 15 beleuchet und das Bild der Skala durch einen Schlitz 19 der Linse 9 zuwirft. Von der Linse 9 wird das Bild der iac Skala der Linse 10 zugeworfen, von dieser gerade gerichtet und der Prismenkombination 20

zugeführt. Diese Prismenkombination 20 ist bei der Darstellung nach Fig. 1 hinter dem Objektiv 3 des Fernrohres angebracht und wirft das jeweilige Skalenbild 18 nach dem 5 Objektiv 3 und von dort nach der Bildebene des Beobachtungsfernrohres.

Der Strahlengang ist folgender : .
Durch das Objektiv 3 des Fernrohres 1 wird in der Bildebene ζ ein Bild des in seiner.

Abmessung bekannten Zieles bzw. des Zieles mit bekannter Basis erzeugt, das durch das Okular 2 betrachtet wird. Die Größe dieses Bildes bei ζ hängt von der Entfernung des Zieles ab und wächst proportional zu dieser Entfernung.

Um nun die Entfernung des Zieles feststellen zu können, muß in der Bildebene ζ des Fernrohres 1 außer dem Bilde des Zieles noch das Bild der Skala von der dieses Ziel proportionalen Größe erzeugt werden. Dies geschieht nun durch die Linsen 9, 10, das Prisma 20 und das Objektiv 3 in folgender Weise:

Von der durch Prisma 16 belichteten Skala, z·. B. 18, die auf der Glasscheibe 15 angebracht ist,' wird durch die Linse 9 bei χ ein sehr verkleinertes Bild erzeugt. Dieses Bild muß immer im Brennpunkte der Linse 10 stehen. Deshalb ist der Rohrteil 8, der die Linse 9 aufnimmt, verschiebbar in dem Rohrteil 6 angeordnet. Wenn nun dieses Bild im Brennpunkt der Linse 10 erzeugt ist, werden die auftreffenden Strahlen durch die Linse 10 parallel - geformt und durch das Prisma 20 dem. Fernrohr 1 zugeführt. Das Objektiv 3 des Fernrohres erzeugt dann aus diesen parallelen Strahlen in der Bildebene ζ ein Bild der Skala 18. Die Bildgröße dieser Skala wird nun durch Annäherung der Glasscheibe 15 an die Linse 9 durch Verschieben der Meßstange 7 mittels des Stellrades 11 und des Getriebes 12, 13 vergrößert und durch Entfernen verkleinert, so daß man das in das Fernrohr übertragene Bild der Skala 18 jederzeit auf die Größe des Bildes des durch das Fernrohr beobachteten Zieles einstellen kann, d. h., daß beide Bilder gleich sind. Die Einstellung der Scheibe 15 mit der Skala 18 gegenüber der Linse 9 gibt also ein Maß für die Entfernung des Zieles an. Diese Entfernung ist nun als Teilung 21 auf der Meßstange 7 aufgetragen und wird durch Verschiebung dieser Teilung gegenüber dem festen Zeiger 22 bestimmt. Der Ort des Zeigers 22 entspricht dem Nullpunkt der Teilung 21, und dieser liegt in dem vorderen Brennpunkt y der Linse 9, die ja in dem hinteren Brennpunkt % ein sehr verkleinertes Bild der Skala 18 erzeugt. Bei solcher Bestimmung des Nullpunktes y der Teilung 21 der Meßstange wird die proportionale Bildvergrößerung erreicht (s. auch Fig. 12).

In Fig. 10 ist der Strahlengang eines Entfernungsmessers nach Fig. 1 dargestellt, bei welchem das Prisma 20 hinter dem Fernrohrobjektiv 3 angebracht ist.

In Fig. 11 ist gezeigt, daß die Einrichtung des Entfernungsmessers auch derart getroffen werden kann, daß das Prisma 20 zwischen dem Objektiv 3 und dem Okular eingeschaltet ist. Die Bildzeichnung in der Bildebene ζ geschieht dann durch die Linse 10. Der Strahlengang .nach Fig. 10 hat den Vorteil einer gewissen Bewegungsfreiheit in Bezug auf die Brennweite der Linse 10, weil diese die Strahlen parallel formt.. ' ;

Der Bildpunkt χ der Linse 9, dessen Lage von der Entfernung 19 bis 9 abhängig ist, muß immer im Brennpunkt der Linse 10 stehen, da sonst kein Bild in ζ erzeugt wird. Deshalb ist auch die Linse 9 von dem Rohr 8 gefaßt, sitzt also verschiebbar in der Röhre 6. Dieses Verschieben der Hülse und damit der Linse 9 erfolgt nun gleichzeitig mit dem Drehen des Stellrades 11 in folgender Weise: "

Das Rohr 8 greift mit einem Zapfen 23 in einen Schieber 24, der in unterschnittenen Schlitzführungen 25 quer zur Rohrachse 8 verschiebbar ist. Der Schieber 24 hat einen kurvenförmigen Schlitz 26. In die Gewindemutter 27 greift die gegen Längsbewegung gehaltene Gewindespindel 28, auf deren Ende das Zahnrad 29 sitzt, das duich Veimittelung des Zwischenrades 30 in ein Rad 31 auf der Spindel 32 des Stellrades 11 eingreift. Durch das Stellrad 11 wird nun die Meßstange 7 mit der Glasplatte 15 in Bewegung gesetzt. Gleichzeitig wird durch die Übersetzung 31, 30, 29, 28, 27 der Schieber 24 verschoben und durch den Schlitz 26 der Zapfen 23 des Rohres 8 längs verschoben, und dadurch der Bildpunkt χ der Linse 9 immer im Brennpunkt der Linse 10 gehalten.

Fig. 8 veranschaulicht das Gesichtsfeld des Fernrohres, wenn der Entfernungsmesser zum Messen der Entfernung eines Luftschiffes benutzt werden soll. Zwar haben die einzelnen Luftschiffarten verschiedene Durchmesser, doch, wird sich nach Erkennung der Art des Luftschiffes ein ziemlich sicherer Schluß auf den Durchmesser ziehen lassen, wenn beispielsweise beim Manöverieren oder im Kriege die Maße der einzelnen Arten der Luftschiffe ermittelt sind. Die in Fig. 7 dargestellte Skalenscheibe 15 trägt beispielsweise zwölf verschiedene photographisch aufgetragene Luftschiffdurchmesser, so daß jederzeit der zutreffende Durchmesser als Basis aufgestellt werden kann. Der mögliche Meßfehler wird bei Verwendung des richtigen Durchmessers 2 Prozent der Entfernung nicht übersteigen. Dies wären bei. der größten Entfernung von ungefähr 10 000 m 200 m.

Es muß nun die Meßstartge 7 und damit der Durchmesser des Luftschiffes auf der Scheibe 15, der als Basis angegeben ist, so eingestellt werden, daß das Bild des Kreises, wie es das Okular 2 entwirft, gerade durch die Längskante des durch das Fernrohr besichtigten Luftschiffes tangiert wird. Die Entfernung des Zieles, also in diesem Falle des Luftschiffes, ist dann auf der Skala 21 der Meßstange 7 gegenüber dem Zeiger 22 angegeben.

Denkt man sich nun als Objekt statt des Kreises eine Strichteilung (Fig. 9), wobei der Abstand der Striche voneinander einem Meter der Natur entsprechen soll, so kann man, wenn man als Ziel eine drei Meter lange Latte hat, die Striche auf die Meterabschnitte einstellen, und man erhält auf diese Weise die Entfernung des Zieles. Fig. 9 zeigt das Gesichtsfeld des Fernrohres bei Verwendung solcher Strichteilung.

Das vor dem Objektiv 3 angebrachte Prisma 20 beeinträchtigt die Bilderzeugung des Zieles bei ζ nicht, da es nur einen kleinen Teil. des Objektives verdeckt.

Um bei der in Fig.'i dargestellten Ausführungsform die Kapsel 14 mit der Scheibe 15 besser am Fernrohr zu führen, ist dasselbe mit einer Führungsleiste 33 versehen, die von einem Schlitz 34 der Kapsel 14 umgriffen wird.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche: .

   I. Entfernungsmesser mit Basis am Ziel, bei welchem zur Ermittlung der Entfernung der in der Größe bekannten Basis von der Beobachtungsstelle in der Bildfläche eines Fernrohres das Bild des beobachteten Zieles ■und außerdem ein von einer Skalenscheibe geworfenes Skalenbild erzeugt wird, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der Skalenscheibe und der optischen Mittel zur Projektion des Skalenbildes in das Fernrohr, daß der Entfernungmesser ■ mittels Halter (4, 5) an einem Fernrohr (1) . beliebiger Konstruktion (gewöhnliches astronomisches Fernrohr oder Scherenfernrohr) angeordnet werden kann, und daß der eigentliche Entfernungsmesser parallel mit der Achse des Fernrohres verbunden ist.
2. 2. Entfernungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalenscheibe (15) an dem Ende einer Meßstange (7) angebracht ist, mit dieser gegen die Linsenkombination (9, 10) für das Skalenbild verschiebbar ist und durch ein vor dem Objektiv (3) anzuordnendes Prisma (20) in das Fernrohr projiziert wird.
3. 3. Entfernungsmesser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als. Nullpunkt für den Maßstab der Meßstange (7) der vordere Brennpunkt (y) der das Skalenbild aufnehmenden Sammellinse (9) der Linsenkombination (9, 10) gewählt ist, um eine proportionale Bildvergrößerung zu erreichen.
4. 4. Entfernungsmesser nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Skalenscheibe mehrere verschieden große Skalenbilder aufgetragen sind, die proportional der verschiedenen Größe der Ziele oder deren Basis, sind/ zu dem Zwecke, das Ablesen der Entfernung des jeweiligen Zieles auch, bei verschieden großen Zielen auf ein und derselben Maßstabskala der Meßstange (7) zu ermöglichen.
5. 5. Ausführungsform des Entfernungsmessers nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalenscheibe (15) von einer von der Meßstange (7) getragenen Kapsel (14) umschlossen ist und das. jeweilig erscheinende Skalenbild durch ein in einem Ausbau der Kapsel eingeschlossenes Prisma (16) beleuchtet wird.
6. 6. Entfernungsmesser nach. Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Sammellinse (9) fassende Rohr (8) verschiebbar in dem Rohr (6) gelagert ist und • durch Stelleinrichtung; bestehend aus geschlitztem Schieber (24) und Zwischen- getriebe von dem die 'Meßstange (7) verstellenden Stellrand (11) so verstellbar ist, daß der Bildpunkt (x) der Linse (9) immer im Brennpunkt der die Strahlen des Skalenbildes parallel formenden Linse (10) gehalten wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.