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Optische Einrichtung für Sextanten. Die. Erfindung betrifft eine optische
Einrichtung, welche bei Sextanten Anwendung finden soll und durch welche Bilder
von zwei oder mehreren Teilen des Horizontes vor dem Beobachter und in verschiedenen
azimutalen Richtungen optisch dicht beieinander gelegt werden sollen, sobald die
Sextantenebene senkrecht liegt. Durch die Einrichtung soll ferner die Verschiebung
der Ebene des Sextanten aus einer Senkrechten heraus dadurch angezeigt werden, d"aß
die Teile des vom Beobachter betrachteten Horizontes nicht mehr. koinzidieren. Diese
Aufgabe wird . dadurch gelöst, daß ein oder mehrere Prismen zusätzlich an den Sextanten
vorgesehen werden, welche bei Benutzung des Instrumentes zwischen dem Auge des Beobachters
und dem vor letzterem befindlichen Teil des Horizontes liegen. Als Prisma kann man
ein Brechungsprisma verwenden, dessen Kante ein für allemal eingestellt ist und
in paralleler Lage zu der Meßdreiecksebene dies Sextanten festgelegt wird. Man könnte
auch ein. Prisma mit doppelter Reflexion oder auch in gewissen Fällen ein Prisma
mit einfacher Spiegelung anwenden, und, schließlich könnte man auch zwei oder mehrere
derartige Prismen in die Einrichtung einsetzen, welche so ausgestaltet sein muß,
daß einer der in verschiedenem Azimut liegenden beobachteten Teile des Horizontes
durch direkte Betrachtung gesehen wird oder daß jeder der Teile durch Brechung oder
Spiegelung sichtbar wird. Die optische Einrichtung kann - aus einem Brechungsprisma
bestehen, dessen Kante ein für allemal parallel zu der Meßdreiecksebene des Sextanten
eingestellt worden ist. Diese Kante ist so angeordnet, .daß sie das Gesichtsfeld
derart schneidet, daß .der Beobachter einen Teil des Horizontes direckt und gleichzeitig
einen anderen Teil des Horizontes durch das- Prisma sehen kann. Steht die Kante
senkrecht, so werden die beiden Horizontbilder koinzidieren, während, wenn die Kante
zur senkrechten Ebene geneigt steht, die beiden Teilbilder nicht mehr koinzidieren
und erst .dann eine senkrechte Stellung der Meßdreiecksebene erreicht- wird, wenn
letztere so weit verstellt worden ist, daß ein Koinzidieren der Bilderteile :stattfindet.
Beträgt der Brechungswinkel bei dem erwähnten Prisma z o °, so wird der Beobachter
ein direktes Bild dies Horizontes :dicht bei einem um i o' nach rechts oder links,
j e nach der Richtung der Brechung, verschobenen Bild erhalten.
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Anstatt ein direktes und ein abgelenktes Bild des Horizontes zu erzielen,
könnte man auch mit Hilfe eines Doppelprismas zwei abgelenlkte Bilder erhalten,
von denen beispielsweise das eine nach rechts und das andere nach links um zo° abgelenkt
ist. Gewürnschtenfalls könnte man auch drei Bilder erzeugen, und zwar ein direktes,
ein
zweites durch Brechung in einer Richtung und ein drittes durch
Brechung in entgegengesetzter Richtung. Zu diesem Zweck könnte z. B. ein Doppelprisma
verwendet- werden, dessen Kante abgeschliffen ist, so daß eine glatte Fläche parallel
zur Grundfläche entsteht. An Stelle .der durch Brechung das zweite. Bild erzeugenden
optischen Einrichtung könnte man auch eine durch Spiegelung wirkende Vorrichtung
verwenden. So könnte das den Brechungswinkel von i o' besitzende Prisma durch ein
Doppelspiegelprisma ersetzt werden, bei dem die beiden reflektierenden Flächen in
einem Winkel von 5 ° zueinander stehen. Hierbei entspricht die Trennungslinie zwischen
den Spiegelflächen der Kante des Brechungsprismas und dann muß diese Linie parallel
zur Meß-dreiecksebene des Sextanten eingestellt werden.
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In einigen Fällen könnte man auch für das Doppelspiegelprisma eine
einfach reflektierende Fläche ver-,venden, jedoch würde-dann bei nicht mehr senkrechter
Stellung der Meßdreiecksebene eine Verdrehung des indirekten Bildes an Stelle der
einfachen Auf- oder Abwärtsverschiebung desselben erzeugt.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht, und zwar zeigen Fig. i und 2 schematisch einen gebräuchlichen Sextanten
finit -der Zusatzeinrichtung. Fig. 3 veranschaulicht, wie der Horizont dem
Auge sichtbar, ist, wenn die Ebene .des Sextanten nicht senkrecht gehalten wird,
während Fig. 4 die Bilder bei richtiger Stellung des Instrumentes zeigt. Die Fig.
5, 7, 9, io und 12 stellen verschiedene Ausführungsbeispiele von Prismen dar, mit
denen seitenständige Bilder zugleich mit direkten Bildern des Horizontes erzielt
werden können; während mit .den Einrichtungen nach den Fig. 6, 8 und i i gleichzeitig
zwei seitenständige Bilder des Horizonts, und zwar rechts und links von der Mittellinie,
erlangt werden können. Fig. 13 veransclhaulicht eine Vorrichtung mit einem Spiegelprisma.
In sämtlichen Fig. 5 bis 13
sind .die Vorrichtungen in Draufsicht dargestellt.
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. Nach den Fig. i und 2 ist der Sextant i mit dem Indexspiegel n und
dem Horizontspiegel 3 ausgestattet. Mit 4 ist die besondere optische Einrichtung
bezeichnet, die aus einem Doppelprisma besteht, dessen Wirkung aus Fig. 6 ersichtlich
ist. Die Kante 5 .dieses Prismas ist ein für allemal durch geeignete Vorrichtungen
so eingestellt, dat sie parallel zu der Ebene ,des Sextanten i liegt, d, h. daß
sie in einer senkrechten Ebene, steht, wenn der Sextant richtig gehalten, wird,
In Fig. 3- ist der Horizontspiegel 3 und das Doppelprisma 4 in derjenigen Lage veranschaulicht,
welche .diese beiden Teile bei unrichtiger Haltung des Sextanten einnehmen. Die
beiden Bilder 6 und 7 des Horizonts koinzidieren hierbei -nicht und kommen erst
dann in ihre richtige Läge zueinander, wenn der Sextant um die Visierlinie als Achse
in eine der Fig.4 entsprechende Lage gedreht wird.
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In Fig. 5 ist ein .einfaches Brechungsprisma 8 dargestellt Die direkte
Visierlinie ist durch den Pfeil 9 und die Sehrichtung des seitlichen Bildes durch
den Pfeil io veranschaulicht.
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Das Brechungsprisma nach Fig.6 ist ein bekanntes Doppelprisma. Das
linke Bildfeld kommt in diesem Fall von der rechten Horizontseite her, während umgekehrt
das rechte Bild i2 von der linken Seite des Horizontes stammt .Das Prisma nach Fig.
7 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 6 nur dadurch; .daß die ganze Ablenkung
nur durch eine Prismenfläche hervorgerufen wird. Das Prisma nach Fig.7 ermöglicht
ein direktes Visieren des Horizontes durch den Teil 13
des Prismas, welcher
parallele Flächen besitzt.
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In Fig.8 ist ein Prisma veranschaulicht, welches drei Bilder erzeugt.
Dem mittleren Teilbild entsprechen die Strahlen iq.,, welche direkt durch die abgeschliffene
Fläche i-5 des Prismas dringen. Diese Fläche liegt parallel zu der Grundfläche 16
des Prismas. Die Strahlen 18 erzeugen links- ein Bild von der rechten Seite des
Horizontes, Während die Strahlen 17 rechts ein Bilid von dem linken Teil
des Horizontes bilden. Gemäß den Fig. 9 und io kann man ein Seitenbild durch Reflexion,
anstatt durch Brechung erhalten. Das direkt visierte Bild wird nach Fig.9 durch
die parallelen Flächen, des Prismas gesehen, während des Seitenbild durch doppelte
Spiegelung . der Flächen i9, 2o erzeugt wird, die nicht parallel zueinander stehen.
Es ist nicht notwendig, daß -die Flächen, welche zur Bildung des direkten Bildes
verwendet werden, genau parallel zueinander liegen. Ist der betreffende Teil des
Prismas prismatisch ausgestaltet, so wird in diesem Fall das Bild nicht vollkommen
direkt gesehen. Die Einrichtung nach Fig. io. unterscheidet sich von derjenigen
nach Fig. 9 nur dadurch, daß das direkt visierte Bild nicht durch das Prisma hindurchgeht.
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Die Fig. ii und, i2 zeigen zwei Methoden, wie man zwei Seitenbilder
durch doppelte Reflexion erlangen kann. Die Fig. i i veranschaulicht zwei Prismen
nach Fig.9, um diese beiden Spiegelbilder zu erhalten, wäh. rend Fig_ 12 das Prisma
nach Fig. 9 in doppelter Anordnung so darstellt, daß zwischen beiden Prismen noch
ein kleiner Zwischenraun
verbleibt, durch welchen die Strahlen
14 des direkt visierten Bildes hindurchtreten können, wodurch man ein dreifaches
Gesichtsfeld schafft.
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Der Fig.13 gemäß wird ein Seitenbild durch einfache Reflexion erzeugt.
In diesem Fall wird die Trennungslinie zwischen den beiden Feldern durch die Kante
21 gebildet. Die Spiegelungsfläche dieses Prismas muß hierbei zur Ebene des Sextanten
geneigt liegen, was in der Fig. 13 dadurch. veranschaulicht werden soll, daß die
Fläche schräg, zu der Linie 14 angeordnet ist, die man sich parallel zur Ebene des
Sextanten denken muß. Bei - diesem Ausführungsbeispiel würde eine Winkelverstellung
des Sextanten zur senkrechten Ebene, wie dies in Fig. 3 versinnbildlicht worden
ist, auch außer der Verschiebung der Seitenbilder des Horizontes eine Verdrehung
derselben hervorrufen, so daß z. B. die Linie 7 nicht mehr horizontal läge. Es ist
ersichtlich, daß man natürlich noch andere als in den Fig. 5 bis 13 veranschaulichte
Einrichtungen verwenden könnte, um ein oder mehrere. seitliche Bilder des Horizontes
zu schaffen.
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'Man könnte,die Anordnung auch so treffen, daß das eine seitliche
-Bild durch Doppelreflexion, wie beispielsweise durch Fig. io veranschaulicht ist,
und das andere seitliche Bild durch Brechung, Wie sie beispielsweise in Fig. 5 veranschaulicht
ist; gewonnen werden,. und dann könnte die Anordnung auch so sein daß diese beiden
Bilder gegebenenfalls in optischer Nebeneinanderlagerung - mit dem direkten Bild
erscheinen. Die Erfindung kann in der verschiedenartigsten Weise ausgeführt werden,
wobei es immer wichtig ist, Vorkehrungen vorzusehen, durch welche zwei oder mehrere
Teilbilder des Horizontes in dichter optischer Nebeneinanderlagerung in Erscheinung
gebracht werden.