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Standlinienentfernungsmesser: Die Erfindung betrifft Standlinienentfernungsmesser,
bei denen (las hiessen durch Parallaxänderung der optischen Bilder des Objektes
erfolgt, und zwar sowohl solche mit kaumbnld-(Stereo-)Parallaxbeobachtung wie mit
Koinzidenzparallaxbeobachtung, mit anderen Worten, sowohl monokulare wie binokulare
Instrumente. Bei jedem Standlinienentfernungsmesser beruht das Messen der Entfernung
auf einer Parallaxenmessung. Bei Raumbildentfernungsmessern der üblichen Art wird
die Parallaxe des Bildes mit der bekannten Parallaxe einer Raummarke in Übereinstimmung
gebracht und so die Entfernung gemessen. PIierbei tritt beim Gleichmachen dieser
Parallaxen
ein gewisser Schwellen"vert auf, d. h. der Beobachter
sieht innerhalb des positiven und negativen SChNvellenwertes die beiden Parallaxen
gleich, so daß er innerhalb gewisser Grenzen jede Einstellung individuell als richtig
empfindet.
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Dieser Schwellenwert ist ein unvermeidlicher Meßfehler und drückt
sich als Unsicherheit in der eingestellten Entfernung, namentlich aber als Unsicherheit
im richtigen Erfassen der Entfernungsänderung aus. Da der Parallaxivinkel p stets
ein kleiner ,ist, so ist nach der bekannten Formel
Hierin bedeutet i) die Standlinie und e die Entfernung des Gegenstandes. Die unverineidliche
Unsicherheit der Entfernungseinstellung ist also dem Quadrate der Entfernung proportional.
dr, kann für einen mittelguten Beobachter gleich L" gesetzt werden. Bei einer Basis
von 4 in und einer Entfernung von io ooo in ist dann die Unsicherheit in der Entfernungseinstellung
de ---I- 125 m.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Standlinienentfernungsmesser, der
es gestattet, den durch den subjektiven Schwellenwert hervorgerufenen Meßfehler
praktisch auszuschalten. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Doppelmarke erreicht,
deren Einzelmarken mindestens um den doppelten Schwellenwert des Beobachters in
der Tiefe voneinander abstehen, d. h. älso, daß ihr Parallaxunterschied mindestens
den doppelten Schwellenwert des Beobachters beträgt. Bei der Messung werden die
Einzelmarken je in relativ gleiche Lage zum Gegenstand eingestellt. Die Marken selbst
können körperliche oder sogenannte optische Marken sein. Sie können fest im Bildfeld
angeordnet sein. Dann ist ihr Parallaxunterschied, d. h. Entfernungsunterschied,
um einen Bruchteil des Schwellenwerts größer als der doppelte Schwellenwert. An
Stelle zweier fester Marken kann man gemäß der Erfindung auch zwei körperliche Marken.
verwenden, die abwechselnd im Gesichtsfeld erscheinen und einen Parallaxunterschied
vom doppelten Schwellenwert haben. Man kann auch die doppelte Rauininarke, die wieder
eine körperliche oder optische sein kann, durch eine einzige Raummarke ersetzen,
welche abwechselnd an zwei um den doppelten Schwellenwert der Parallaxbeobachtung
voneinander entfernten Orten erscheint.
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Man kann ferner im Sinne der kineniatischen Umkehrung das Bild gegenüber
der Marke bewegen.
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Endlich kann man bei Koinzidenzentfernungsinessern, sowohl einfachen
als auch Kehrbild- (Invert-) Koinzidänzentfernungsniessern, als Doppelmarke die
Bildhälften des j Koinzidenzbildes selbst benutzen, und zwar in der Weise, daß sie
um den doppelten Schwellenwert der Parallaxbeobachtung gegeneinander verschiebbar
sind.
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Ep sind Raumbildentfernungsmesser mit Vielfachmarken (Markenalleen)
bekannt. Die Messung erfolgte bei diesen bekannten Geräten durch Vergleich der Lage
des Objektbildes mit der Lage einer Einzelmarke aus der Markenallee. Im Gegensatz
hierzu betrifft die Erfindung Standlinienentfernungsmesser, auch solche mit Betrachtung
von Raumbildern, bei denen durch Änderung der Parallaxe des optischen Bildes des
Gegenstandes letzteres auf die einzige Marke eingestellt wird. Erfindungsgemäß tritt
an die Stelle dieser einzigen Marke eine einzige Doppelmarke.
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Die Zeichnung zeigt den Gegenstand der Erfindung an Ausführungsbeispielen,
und zwar Abb. i schematisch im Grundriß die Anordnung eines Raumbildentfernungsmessers
finit einer Raummarke, Abb. a bis 4 im Grundriß, Aufriß und in der Tiefenwirkung
dargestellt zwei um mehr als den doppelten Schwellenwert voneinander entfernte feste
Raummarken, wie sie für das Gerät nach Abb. i verwendbar sind, Abb. 5 für das gleiche
Gerät eine bewegliche Raummarke, Abb. d die Tiefenwirkung der Markenanordnung nach
Abb. 5, Abb. 7 schematisch im Grundriß einen Raumbildentfernungsmesser mit optischen
Marken, Abb. 8 und 9 schematisch die Bildanordnung im Gesichtsfeld eines Koinzidenzentfernungsmess,ers,
und zwar Abb. S tnonokular die Zusammensetzung der oberen Bildhälfte der einen Seite
mit der unteren Bildhälfte der anderen Seite und Abb. 9 das gleiche binokular.
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In Abb. io ist geometrisch der einfachste Fall der Erfindung dargestellt,
entsprechend Abb. 5.
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Ehe auf die einzelnen Ausführungsformen der Erfindung eingegangen
wird, soll Abb. io erläutert werden: Angenommen, der Gegenstand A, dessen Entfernung
gemessen werden soll, befinde sich in einer solchen Entfernung, rlaß er mit dem
Markenort zzal gerade noch räumlich in der gleichen Entfernung gesehen wird, da
der Markenort m' um- den Betrag de hinter A
steht. Ebenso wird A auch
noch mit dem
Markenort m- räumlich in derselben Entfernung gesellen,
da der Markenort vag um den Betrag de vor A steht.
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Ist die Einrichtung so getroffen,- daß dic 1-IeIhnarke rlivthinisch
abwechselnd auf rlie beiden ?4lai-lcenorte iiti und ist' gebracht werden
kann, so ist in diesem Fall der Schwellenwert gesunken. Dann rückt _-i nur tim ein
geringes aus seiner Stellung, d. h. tritt die geringste Entfernun-sänrlertui,- rin,
so kann _3 nicht mehr iiiit beidenlarke@iorten in der gleichen Entfernung gesehen
;werden. Hat sich z. B. A (lein Beobachter auch nur uni eine Kleinigkeit genähert,
so ist dein Markenort nri gegenüber der Schwellenwert dc überschritten, und der
Entfernungsmesser tritt in Erscheinung, d. h. jedesmal, wenn die 'Meßniarke den
2\larl@enort -in' einnimmt, scheint sie hinter dein Objekt zu stehen Die
rlivtlimische räumliche Entfernungsänderung der @-Ießinarke läßt sich sowohl niecliaiiiscli
als auch rein optisch durchführen. Bei der mechanischen Durchführung läßt ! sich
auch bis zu einem gewissen Grade der subjektive Schwellenwert des einzelnen Meßinannes
berücksichtigen, und zwar durch Einstellung dieses Schwellenwertes.
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In Abb. 1 sind rein schematisch die Grundlagen eines Raumbildentfernungsmessers
dargestellt Die Strahlen vom Gegenstand kommen über die Spiegel i und 2 in die Okularebene
0-0, wo sich auch die Marken 3 befinden. Man kann nun durch Verschwenken eines der
Spiegel oder durch Zwischenschalten eines Drehkeiles das Bil(1 des Gegenstandes
stets räumlich mit der .Marke zur Decktin- bringen. Auf diese Weise mißt man die
Entfernung. Uni zu zeigen, wie man den Schwellenwert der Parallaxbeobachtung ausschalten
kann, ist in Abb.2 nochmals dieOkularbildebeneimSchnitt dargestellt, nur daß sich
auf derselben jetzt die Mark01 3 und 3' befinden, welche einen Parallaxunterscliied
von mehr als dein doppelten Schwellenwert haben. In der Abb. 3 ist dies in einer
Ansicht dargestellt, und zwar befindet sieh das eine Markenpaar links, (las andere
rechts vom Gegenstand. In der Abb. 4. ist die Tiefenwirkung dargestellt, wie sie-
als Raumbild erscheint. Die rechten und linken Marken 3 und 3' der Abb.3 sind hier
bereits zu je einer ?Marke zusammengezogen. Die- gestrichelten Linien bedeuten (lie
positiven und negativen Schwellenwerte der Parallaxbeobachtung für jede llarl:e
einzeln. Der Abstand _t- der Marken ist tun 1l griißei- als der doppelte Schwellenwert.
In Abb. 5 ist der =Fall dargestellt, bei ; dem eine einzige Marke 3 in der Bildebene
jedes Okulars angeordnet ist und die Markenhalter verschiebbar sind. Abb. 6 zeigt'
die 7'iefen@virl:ung einer solchen Markenanordnting. Die gestrichelten Linien bedeuten
\y iederum die Schwellenwerte der Parallaxbeobachtung. Um die Marken in der Tiefe
rhythmisch hin und her bewegen zu können, ist in Abb. 5 eine beispielsweise Ausführungsforin
dargestellt. Die beiden =--Marken sind in. Glasscheiben eingeritzt, die sich in
Rahmen 4. befinden. Diese wiederum sind in einer Führung 5 verschiebbar. In Muttergewinde
C) ist eine Schraubenspindel 7 eingesetzt, die an beiden Enden gegenläufiges Gewinde
hat, uni die Rahmen .I zueinander verstellen zu können. Mittels eines Pendels 8
sind die Rahmen d. rhythmisch bewegbar. Durch nicht gezeichnete Federn werden die
beiden Rahmen .I zum Verhindern eines toten Ganges gegeneinandergedrückt. Die :Marke
wird durch das Pendel um den doppelten Schwellenwert der Parallaxbeobachtung rhythmisch
in der Tiefe verschoben. Die Verbindung zwischen den Markenrahmen kann verschieden
sein, z. B. durch einen zwischen die beiden Rahmen gelagerten Exzenter oder einen
Keil. Das Pendel 8 kann von Hand bewegt werden oder durch ein Uhrwerk, auf elektromagnetischem
WeZle so;z-ie durch ähnliche Mittel.
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In der Abb. 7 ist ein Beispiel für die Lösung der gleichen Aufgabe
auf optischem Wege dargestellt. i sind die beiden Eintrittsspiegel wie in Abb. i.
Die Spiegel 2 werden ersetzt durch Devillesche Würfel, cg. Dies sind zwei rechtwinklige
Prismen, die zu einem Würfel zusammengesetzt werden, und bei denen die Hypotenusenfläche
des einen Prismas dünn versilbert ist, so daß sie (las Licht halb durchläßt und
halb spiegelt. Hinter diesen Würfeln 9 befindet sich ein Glaskeil io, welchem zwei
rechtwinklige Prismen- i i angesetzt- sind, deren Hwpoteiitisenflächen ebenfalls
in der vorbeschriebenen Weise dünn versilbert sind. Die Markenpaare. 12 und 13 werden
am besten als Lichtmarken ausgebildet und liegen hinter Objektiven 14 und 15, die
so angeordnet sind, (Maß sie die Bilder der Marken 12 und 13 in den betreffenden
Okularebenen 0-0 abbilden. Außerdem sind noch Blenden 17 und 18 vorgesehen, «-elche
entweder rhythmisch von Hand oder selbsttätig sieh so schließen und öffnen, daß
stets nur ein Markenpaar, entweder 12 oder 13, in der Oktilarebene sichtbar ist.
Diese beiden Markenpaare 12, 13 haben gleichfalls einen Parallaxunterschied, der
der doppelten Parallaxbeobachtunäschwelle entspricht.
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In Abb. 8 ist die Okularbildebene eines Koinzidenzentfernungsmessers
dargestellt, und zwar ist in dieser Abbildung die Anordnung so getroffen, claß die
obere Bildfelclhälfte
20 mit Bildfeldhälfte L, welche vom linken
Objektiv kommt, eine kleinere Vergrößerung hat als die untere B@ildfeldhälfte 2i
mit Bildhälfte r, die vom rechten Objektiv herkommt. Bringt inan durch Drehen des
Entfernungsmesser:: um die zur Blickrichtung senkrechte, in der senkrechten Ebene
gelegene Achse die Koinziclenzstelle abwechselnd in die gestrichelte Stellung, so
merkt man sehr scharf, wenn die Koinzidenzeinstellung in der Mitte nicht ganz richtig
war, weil durch die verschiedene Vergrößerung der beiden Bildhälften eine noniusartige
Wirkung an der Koinzirienzstelle auftritt. Das Übereinstimmen (Koinzidenz) in der
Mitte ist nur dann richtig eingestellt, wenn das Auftreten eines NTichtzusammenfallens
an beiden Seiten in gleichen Abständen von der Mitte beobachtet wird.
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In Abb. 9 ist der Fall der Koinzidenzbeobachtung in einer etwas abweichenden
Form dargestellt. Bei dem üblichen Koinzidenzentfernungsmesser wird von .den beiden
Bildern, welche das linke und das rechte Objektiv herstellen, immer nur eine Hälfte
benutzt, beispielsweise vom rechten Bild die untere, vom linken die obere Hälfte.
Die anderen Hälften werden abgeblendet. Macht man nun einen solchen Entfernungsmesser
binokular und benutzt für die zweite Okularebene die abgeblendeten Bildhälften -
jedoch in der Weise, daß man die Bildhälften nunmehr durch entsprechende optische
Justierung so gegeneinander verschiebt, daß in der linken Okularebene bei richtiger
Einstellung die beiden Bildhälften bereits um den Schwellenwert der Parallaxbeobachtung
in einem bestimmten Sinne gegeneinander verschoben sind, während dies bei der rechten
Bildhälfte im entgegengesetzten Sinne cler Fall ist -, dann hat man denselben Zweck
erreicht; denn dann ist die Koinzidenzeinstellung nur dann richtig, wenn in beiden
Okularebenen die Koinzidenz gerade noch besteht.