DE350452C

DE350452C - Separating prism system for coincidence rangefinder, where the viewing direction is inclined towards the measuring plane at an oblique angle

Info

Publication number: DE350452C
Application number: DENDAT350452D
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Publication date: 1922-03-20

Description

Scheideprismensystem für Koinzidenzentfernungsmesser, bei denen die Einblickrichtung gegen die 1Vleßebene unter eitlem schiefen Winkel geneigt ist. Die vorliegende Erfindung betrifft Scheideprismensystetne für solche Koinzidenzentfernungsmesser, bei denen die Einblickrichtung die Ebene des Meßdreiecks unter einem schiefen Winkel schneidet, und zwar betrifft sie solche Scheideprismensysteme, bei denen eine Scheidefläche von jedem der beiden von den Objektiven kommenden Strahlenb:üsahelsysteme einen Teil durchläßt und einen Teil reflektiert und eine Scheidekante enthält, die der Standlinie des Entfernungsmessers parallel ist. Nach der Erfindung lassen sich eine ganze Anzahl zweckmäßiger @Scheidepristnensysteme dann entwickeln, wenn man mindestens dasjenige der beiden durch das Scheideprismensystem zu vereinigenden Büschel, dessen durch die Scheidefläche hindurchgegangener Teil dem Okular zugeführt wird, vor seinem Auftreffen auf die Scheidefläche so von einer zur Ebene des Meßdreiecks senkrechten Spiegelfläche reflektieren läßt, d'aß ,der Achsenstrahl durch diese Reflexion seine Richtung gegen die Meßebene ändert, also in einer Ebene reflektiert wird, die gegen die Standlinienrichtung unter einem schiefen Winkel geneigt ist. Die Spiegelfläche wird dabei im allgemeinen gegen die Standlinienrichtung unter einem schiefen Winkel geneigt angeordnet sein. Sind zwei Okulare vorhanden, die beide mit ihrer Einblickrichtung die Ebene des Meßdreiecks schiefwinklig schneiden und von denen das eine mit seiner Einblickachse einen Winkel mit der des andern einschließt, so kann man beide Büschelsysteme in der angegebenen Weise behandeln.Separating prism system for coincidence rangefinders where the The direction of view is inclined towards the 1Vleßebene at an oblique angle. The present invention relates to separating prism systems for such coincidence range finders, in which the viewing direction is the plane of the measuring triangle at an oblique angle cuts, and indeed it relates to such diaphragm prism systems in which a diaphragm one from each of the two beam systems coming from the lenses Part transmits and reflects a part and contains a sheath edge that the The rangefinder's base line is parallel. According to the invention can be a then develop a whole number of appropriate @Schidepristnensysteme if you at least that of the two tufts to be united by the separating prism system, its The part that has passed through the sheath is fed to the eyepiece, in front of its Impinging on the vaginal surface so from a perpendicular to the plane of the measuring triangle The mirror surface lets reflect, d'ass, the axis ray its through this reflection Direction against the measuring plane changes, so is reflected in a plane that against the baseline direction is inclined at an oblique angle. The mirror surface is generally against the baseline direction at an oblique angle be arranged inclined. Are two eyepieces available, both with their viewing direction cut the plane of the measuring triangle at an oblique angle and one of them with his The viewing axis forms an angle with that of the other, so one can see both cluster systems treat in the manner indicated.

Damit die geschilderte Reflexion an der erwähnten zur Meßebene senkrechten Spiegelfläche stattfinden kann, ist es erforderlich, daß der betreffende Achsenstrahl beim Auftreffen auf diese Fläche mit der Meßebene einen schiefen Winkel einschließt. Man erreicht dies am zweckmäßigsten, wenn man den Achsenstrahl unmittelbar vor der erwähnten Reflexion eine Reflexion in einer zur Meßebene senkrechten und, zur Standlinie parallelen Ebene, also an einer zur Visierrichtung parallelen Spiegelfläche, erleiden läßt.So that the described reflection at the mentioned perpendicular to the measuring plane Mirror surface can take place, it is necessary that the relevant axis beam includes an oblique angle with the measuring plane when it hits this surface. This is most conveniently achieved if you place the axis beam immediately in front of the mentioned reflection a reflection in a perpendicular to the measuring plane and to the base line parallel plane, i.e. on a mirror surface parallel to the direction of sight leaves.

Ist nur ein Okular vorhanden und bildet man das Scheideprismensystem so aus, daß das Büschelsystem, dessen an der Scheidefläche reflektierter Teil dem Okular zugeführt wird, so auf die Scheidefläche trifft, daß der an ihr reflektierte Teil durch diese Reflexion mindestens um 9o° abgelenkt wird, so ergibt sich eine verhältnismäßig steile Lage der Scheidefläche gegen die Achse des dem Okular zugehenden gemischten Strahlenbüschelsystems. Dies ist besonders dann von Vorteil, Wenn die Scheidefläche so ausgebildet ist, -daß in dem dem Beobachter dargebotenen Doppelbild das eine der beiden Teilbilder innerhalb des andern liegt und an dieses mit zwei zur Standlinienrichtung parallelenLinien grenzt, die beide abwechselnd zur Koinzidenzlinie sollen gemacht werden können. Es lassen sich dann diese Linien beide so anordnen, daß sie nicht weit außerhalb der Brennebene des Okulars liegen,. .so daß jede von ihnen gleichzeitig mit dem Doppelbilde des Meßobjekts dem Beobachter scharf dargeboten werden kann: In der Zeichnung wird eine Anzahl Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. i bis 3 zeigt das optische System eines Entfernungsmessers. Abb. i ist eine Ansicht von hinten, Abb.2 eine Ansicht von oben, Abb. 3 ein Querschnitt. An jedem Ende des Entfernungsmessers ist hinter einem Objektivprisma a eine Objektivlinse b angeordnet. Ein in der Richtung der Objektivachsen verschieblicher Glaskeil c 'hinter dem rechten Objektivsystem deutet die Meßvorrichtung an. Das Scheideprismensystem besteht aus vier miteinander verkitteten Prismen d, e, f und g. Das vom linken Ende der Standlinie kommen,de Strahlenbüschelsystem trifft in dein Prisma d auf eine zur Meßebene senkrechte und gegen die Standlinie unter 45° geneigte Spiegelfläche d' und wird an ihr parallel zur Meßebene um go° abgelenkt. An den Flächen el und e= des Prismas e erleidet dieses Büschelsystem dann je eine Spiegelung in einer zur Standlinie senkrechten Ebene und trifft dann auf die die Prismen d und e verbindende Kittschicht, deren oberer Teil als Scheideschicht e° ausgebildet ist. Ein Teil des Büschelsystems erleidet an der Scheideschi _cht wiederum eine Spiegelung in einer zur ,Standlinie senkrechten Richtung, tritt durch die Fläche e= aus dem Scheideprismensystem aus und geht einem Okular las, h= zu. Das vom rechten Ende der Standlinie' kommende Strahlenbüschelsystem tritt in das Prisma f ein und erleidet zunächst an der die Prismen g und f verbindenden Kittschicht, die in ihrem oberen Teil als. Spiegelschicht d° ausgebildet ist, eine Spiegelung in einer zur Standlinie parallelen und zur Meßebene senkrechten Ebene und dann an den Flächen f 1 und f= je eine Spiegelung in derselben Ebene. Das Büschelsystem trifft dann in dem Prisma g auf eine zur Meßebene senkrechte und gegen die Standlinie unter 45°- geneigte Spiegafläche gl und wird an ihr so reflektiert, daß es in einer zur Standlinie senkrechten Ebene schräg nach oben @ verläuft. Ein Teil des Büschelsystems wird - von der Scheide-Schicht e° zurückgehalten, der andere tritt durch die Fläche ez aus dem Prismensystem aus und geht dem Okular zu. jedes der beiden das Bildfeld des Okulars ausfüllenden Teilbilder ist ein aufrechtes; das obere Teil-Bild entstammt dabei dem linken Ende der Standlinie, das untere Teilbild dem -rechten Ende der Standlinie. Wollte man erzielen, daß das dem linken Ende der Standlinie entstammende Teilbild umgekehrt in der Richtung der senkrecht zur Koinzidenzlinie wäre, so könnte dies dadurch geschehen, daß man die Spiegelfläche d' durch eine Dachfläche mit wagerechter Dachkante ersetzt.If only one eyepiece is available and the prism system is designed in such a way that the cluster system, the part of which is reflected on the sheath surface is fed to the eyepiece, hits the sheath surface in such a way that the part reflected on it is deflected by at least 90 ° as a result of this reflection, this results in a relatively steep position of the sheath surface relative to the axis of the mixed beam bundle system approaching the eyepiece. This is particularly advantageous if the cutting surface is designed in such a way that in the double image presented to the observer one of the two partial images lies within the other and adjoins this with two lines parallel to the base line, both of which can be made alternately to form the coincidence line . These lines can then both be arranged in such a way that they are not far outside the focal plane of the eyepiece. .so that each of them can be presented sharply to the observer at the same time as the double image of the object to be measured: A number of exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Fig. I to 3 show the optical system of a range finder. Fig. I is a view from the rear, Fig. 2 is a view from above, Fig. 3 is a cross-section. At each end of the range finder, an objective lens b is arranged behind an objective prism a. A glass wedge c 'behind the right objective system, which can be displaced in the direction of the objective axes, indicates the measuring device. The separating prism system consists of four prisms d, e, f and g cemented together. The beam bundle system coming from the left end of the stand line hits a mirror surface d 'perpendicular to the measuring plane and inclined at 45 ° to the stand line in your prism d and is deflected by go ° parallel to the measuring plane. At the surfaces el and e = of the prism e, this tuft system then suffers a reflection in a plane perpendicular to the base line and then meets the cement layer connecting the prisms d and e, the upper part of which is designed as a separating layer e °. A part of the tuft system at the divider is in turn reflected in a direction perpendicular to the base line, emerges from the divider prism system through the surface e = and goes to an eyepiece read, h = . The bundle of rays coming from the right end of the base line enters the prism f and first suffers from the cement layer connecting the prisms g and f, which in its upper part is called. Mirror layer d ° is formed, a reflection in a plane parallel to the base line and perpendicular to the measuring plane and then on the surfaces f 1 and f = one reflection each in the same plane. The cluster system then meets in the prism g on a mirror surface g1 perpendicular to the measuring plane and inclined at 45 ° to the base line and is reflected on it in such a way that it runs obliquely upwards in a plane perpendicular to the base line. One part of the tuft system is - held back by the sheath layer e °, the other emerges from the prism system through the surface ez and goes towards the eyepiece. each of the two partial images filling the field of view of the eyepiece is an upright one; the upper part of the picture comes from the left end of the base line, the lower part of the picture from the right end of the base line. If one wanted to achieve that the partial image originating from the left end of the base line would be reversed in the direction perpendicular to the coincidence line, this could be done by replacing the mirror surface d 'with a roof surface with a horizontal roof edge.

In Abb. 4 bis 18 sind fünf weitere Beispiele von Seheideprismensystemen je in drei Ansichten dargestellt, die den drei Ansichten des in Abb. i bis 3 veranschaulichten Sche,ideprismensystems entsprechen.In Figs. 4 through 18 are five more examples of vision prism systems each shown in three views that illustrate the three views of the in Fig. i to 3 Correspond to the Sche, ideprism system.

Der Strahlengang in dem in Abb. 4 bis 6 dargestellten System unterscheidet sich von dem Strahlengang nach Abb. i bis 3 dem Wesen nach nur dadurch, daß das vom rechten Ende der Standlinie kommende Strahlenbüschelsystein, bevor es die Scheidefläche trifft, nur eine in einer zur Standlinie senkrechten Ebene verlaufende Reflexion erleidet. Die die Prismen d und e verbindende Kitt-Schicht ist hier nur in einem mittleren, schmalen Streifen als Scheideschicht e° ausgebildet. Im Bildfelde würde, wenn das System in einem Entfernungsmesser nach Abb. i bis 3 verwendet würde, in der Mitte ein dem linken Ende der Standlinie entstammendes Teilbild liegen, das in der Richtung senkrecht zur Koinzidenzlinie umgekehrt wäre, während der obere und der untere Teil des Bildfeldes von einem dem rechten Ende der Standlinie entstammenden, aufrechten Teilbilde eingenommen sein würden.The beam path in the system shown in Fig. 4 to 6 differs differs from the beam path according to Figs. 1 to 3 only in that the bundle of rays coming from the right end of the baseline before it reaches the vaginal surface hits, only a reflection running in a plane perpendicular to the baseline suffers. The cement layer connecting the prisms d and e is only in one here middle, narrow strip formed as a separating layer e °. In the picture field would if the system were used in a range finder according to fig. i to 3, in in the middle of a partial image from the left end of the base line, the would be reversed in the direction perpendicular to the line of coincidence, while the upper and the lower part of the image field from one of the right-hand end of the baseline, upright partial images would be taken.

Das in Abb. 7 bis 9 dargestellte System ist aus fünf Prismen d, e, f, g und i zusammengesetzt. Der Strahlengang entspricht dem des ersten Beispiels ,und unterscheidet sich von ihm dem Wesen nach nur dadurch, daß :las vom rechten Ende der Standlinie komniende Strahlenbusch elsystem nur zwei Reflexionen in einer zur Meßebene senkrechten und zur Standlinie parallelen Ebene erleidet. Die die Prismen e und i verbindende Kittschicht ist in ihrem oberen und ihrem unteren Teil als Scheideschicht e° ausgebildet, während ein wagerechter Streifen in ihrer Mitte von Versilberung frei ist. Im Bildfelde würde, wenn das System in einem Entferuungsmesser nach Abb. i bis 3 verwendet würde, in der Mitte ein dem rechten Ende der Standlinie entstammendes Teilbild liegen, das in der Richtung senkrecht zur Koinzidenzlinie umgekehrt wäre, während der obere und der untere Teil des Bildfeldes von einem dem linken Ende der Standlinie entstammenden, aufrechten Teilbilde eingenommen sein würde.The system shown in Fig. 7 to 9 is composed of five prisms d, e, f, g and i. The beam path corresponds to that of the first example, and differs from it in essence only in that: the beam bushel system coming from the right end of the baseline suffers only two reflections in a plane perpendicular to the measuring plane and parallel to the baseline. The putty layer connecting the prisms e and i is designed as a separating layer e ° in its upper and lower part, while a horizontal strip in its center is free of silver plating. In the image field, if the system were used in a range finder according to Figs The image field would be occupied by an upright partial image originating from the left end of the base line.

Das durch Abb. io bis 12 veranschaulichte Beispiel ist wiederum aus fünf Prismen d, e, f, g und i zusammengesetzt. Die Spiegelungen entsprechen dem Wesen nach denen des ersten Beispiels, jedoch findet eine der Re-#exionen, die das von dem rechten Ende der Standlinie kommende Strahleibüschelsystem in einer zur Meßebene senkrechten und zur Standlinie parallelen Ebene erleidet, an einem Dach gl statt. Diejenige, zur Meßebene senkrechte und gegen die Standlinie unter .@5° geneigte Fläche dl, an der das vom linken Ende der Standlinie kommende Strahlenllüschelsystem seine erste Reflexion erleidet, dient gleichzeitig dazu, das vom rechten Ende der Standlinie kommende Strahlenbüschel--vstem dem Okular zuzuführen. Die Anordnung der Scheideschicht und die Beschaffenheit - sowie die Abstammung der beiden das Bildfeld ausfüllenden Teilbilder würden dem Beispiel nach Abb. 7 bis 9 entsprechen, wenn das System in einem Entfernungsmesser nach Abb. i bis 3 verwendet würde.The example illustrated by Fig. 10 to 12 is again composed of five prisms d, e, f, g and i. The reflections correspond essentially to those of the first example, but one of the reflections that the beam cluster system, coming from the right end of the base line, suffers in a plane perpendicular to the measuring plane and parallel to the base line, takes place on a roof gl. That surface dl, perpendicular to the measuring plane and inclined below @ 5 ° to the base line, on which the cluster of rays coming from the left end of the base line undergoes its first reflection, serves at the same time to divert the bundle of rays coming from the right end of the base line to the eyepiece to feed. The arrangement of the separating layer and the condition - as well as the origin of the two partial images filling the image field - would correspond to the example according to Figs. 7 to 9 if the system were used in a range finder according to Figs. 1 to 3.

Das in Abb. 13 bis i 5 dargestellte System ist aus vier Prismen d, e, f und k zusammengesetzt. Das vom rechten Ende der Standlinie kommende Strahlenbüschilsystem wird wiederum durch eine zur Meßebene senkrechte und eine zur Standlinie unter 4.5° geneigte Spiegelfläche d' dem Okular zugeführt. Die die Prismen d und e verbindende Kittschicht ist in ihrem hinteren Teil als Scheideschicht e° ausgebildet. Im Bildfelde würde, wenn das System in einem Entfernungsmesser nach Abb. i bis 3 verwendet würde, in der unteren Hälfte ein dem linken Ende der Standlinie entstammendes, aufrechtes Teilbild, in der oberen Hälfte ein dem rechten Ende der Standlinie entstammendes, in der Richtung senkrecht zur Koinzidenzlinie umgekehrtes Teilbild liegen. Wäre der vordere Teil der die Prismen d und e verbindenden Kittschicht statt deren hinterer Teil als Scheideschicht ausgebildet, so würde das untere Teilbild dem rechten Standlinienende entstammen und in der Richtung senkrecht zur Koinzidenzlinie umgekehrt sein, während das obere Teilbild dem linken Ende der Standlinie entstammen und aufrecht sein würde.The system shown in Fig. 13 to i 5 is composed of four prisms d, e, f and k. The ray bush system coming from the right end of the base line is in turn fed to the eyepiece through a mirror surface d 'which is perpendicular to the measuring plane and a mirror surface d' inclined at 4.5 ° to the base line. The rear part of the cement layer connecting the prisms d and e is designed as a separating layer e °. In the image field, if the system were used in a range finder according to Figs. I to 3, an upright partial image would be in the lower half from the left end of the base line, and in the upper half an upright partial image from the right end of the base line, in the direction perpendicular to the coincidence line are reversed partial image. If the front part of the cement layer connecting the prisms d and e were formed as a separating layer instead of the rear part, the lower part of the image would come from the right end of the base line and be reversed in the direction perpendicular to the coincidence line, while the upper part of the picture would come from the left end of the base line and would be upright.

Das durch Abb. 16 bis 18 veranschaulichte System besteht aus vier Prismen f, g, l und zyr.. Das vom linken Ende der Standlinie kommende Strahlenbüschelsystem erleidet in dem Prisma L zwei Reflexionen in einer zur Meßebene senkrechten und zur Standlinie parallelen Ebene und wird an einer dein Prisma m angehörenden, auf der Meßebene senkrecht stehenden und zur Standlinie unter 45° geneigten Spiegelfläche zzal so reflektiert, daß es in einer zur Standlinie senkrechten Ebene schräg nach unten verläuft. Die die Prismen g und ?n verbindende Kittschicht ist in ihrem hinteren Teil als beiderseitig spiegelnde Scheideschicht g° ausgebildet. Der auf die Scheideschicht treffende Teil des Büschel-Systems wird dem Okular hl, h2 zugeführt, der andere Teil geht einem zweiten Okular W, n2 zu. Das vom rechten Ende der Standlinie kommende Strahlenbüschelsystem erleidet in dem Prisma f zwei Spiegelungen in einer zur Meßebene senkrechten und zur Standlinie parallelen Ebene und wird dann von einer dem Prisma g angehörenden, zur Meßebene senkrechten und gegen die Standlinie unter 45° geneigten Spiegelfläche g' so reflektiert, daß es schräg nach oben in einer zur Standlinie senkrechten Ebene verläuft. Ein Teil des Strahlenbüschelsysterns wird von der Scheideschicht dem Okular W, W zugeführt, während der übrige Teil dem Okular hl, h2 zugeht. Wenn dieses Scheideprismensystem in einem Entfernungsmesser nach Abb. i bis 3 verwendet würde, so würde in der unteren Hälfte des Bildfeldes des Okulars la'-, h2 ein dein linken Ende der Standlinie entstammendes, aufrechtes Teilbild liegen, während in der `oberen Hälfte ein dem rechten Standlinienende entstammendes, in der Richtung senkrecht zur Koinziidenzlinie umgekehrtes Teilbild liegen würde; in der unteren Hälfte des Bildfeldes des Okulars W, 7z2 würde ein dem linken Ende der Standlinie entstammendes, in der Richtung senkrecht zur Koinzidenzlinie umgekehrtes Teilbild liegen, während in der oberen Hälfte ein dem re-jhteiz Ende der Standlinie entstammendes, aufrechtes Teilbild liegen würde.The system illustrated by Figures 16-18 consists of four Prisms f, g, l and zyr .. The bundle of rays coming from the left end of the base line suffers in the prism L two reflections in a perpendicular to the measuring plane and to the plane parallel to the base line and is at one of your prism m belonging to The mirror surface is perpendicular to the measuring plane and inclined at 45 ° to the base line zzal is reflected in such a way that it is inclined in a plane perpendicular to the base line runs down. The cement layer connecting the prisms g and? N is in their rear Part designed as a double-sided reflective separating layer g °. The one on the separating layer The relevant part of the Büschel system is fed to the eyepiece hl, h2, the other Part goes to a second eyepiece W, n2. The one coming from the right end of the baseline The beam bundle system suffers two reflections in the prism f in one to the measuring plane perpendicular and parallel to the base line and is then by one of the prism g belonging, perpendicular to the measuring plane and inclined at 45 ° to the base line Mirror surface g 'is reflected in such a way that it is inclined upwards in one to the stand line vertical plane. Part of the bundle of rays is made up of the separating layer fed to the eyepiece W, W, while the remaining part goes to the eyepiece hl, h2. if this separating prism system is used in a range finder according to Fig. i to 3 would, then in the lower half of the field of view of the eyepiece la'-, h2 a dein upright partial image from the left end of the base line, while in of the `upper half a coming from the right end of the baseline, in the direction would be perpendicular to the coincidence line reversed partial image; in the lower Half of the field of view of the eyepiece W, 7z2 would be at the left end of the base line resulting partial image reversed in the direction perpendicular to the line of coincidence lie, while in the upper half a stemming from the re-jhteiz end of the baseline, would be upright partial image.

Die in den ersten vier Beispielen dargestellten Systeme sind solche, bei denen dasjenige Büschelsystem, dessen an der Scheideschicht reflektierter Teil dem Okular zugeführt wird, durch diese Reflexion um mehr als 9o° abgelenkt wird.The systems shown in the first four examples are those in which the tuft system, the part of which is reflected on the vaginal layer is fed to the eyepiece, is deflected by this reflection by more than 90 °.

Claims

PATENT T-CLAIMS: i. Separating prism system for coincidence rangefinders, in which the viewing direction is inclined towards the measuring plane at an oblique angle, with a sheath surface that transmits part of each of the two beam bundle systems coming from the lenses and reflects part of it, and with a sheath edge that is parallel to the line of sight of the rangefinder is, characterized in that that of the two tuft systems, the part of which has passed through the sheath surface is fed to your eyepiece before it hits the sheath surface, is reflected on a mirror surface perpendicular to the measuring plane in such a way that the axis beam runs in a plane which is opposite to the Baseline direction at an oblique angle. is inclined. a. Separating prism system according to claim i, characterized in that the said tuft system undergoes a reflection in a plane perpendicular to the measuring plane and parallel to the base line immediately before the reflection on the said mirror surface perpendicular to the measuring plane. 3. divider prism system according to claim i, characterized in that the other tuft system of the vaginal surface is fed in such a way that the part of this tuft system reflected on it is deflected by this reflection by at least 9o °.