DE491906C

DE491906C - Basic rangefinder for small distances

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Publication number: DE491906C
Application number: DET32105D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-07-14
Filing date: 1926-07-14
Publication date: 1930-02-18

Description

Basis-Entfernungsmesser für kleine Entfernungen Die Erfindung hat einen Entfernungsmesser für kleine Entfernungen von möglichst einfacher Beschaffenheit zum Gegenstand, der in sehr flacher Gestalt hergestellt werden kann und eine große Sicherheit gegen Dejustierungen bietet. Mit dem Erfindungsgegenstande werden Entfernungen ohne Bewegung von Spiegelflächen, in einer bestimmten Ausführungsart ohne Bewegung irgendwelcher optischer oder mechanischer Teile, gemessen.Basic rangefinder for small distances The invention has a range finder for small distances of the simplest possible nature to the object that can be made in a very flat shape and a large one Offers security against misalignment. With the subject matter of the invention, distances without movement of mirror surfaces, in a certain embodiment without movement any optical or mechanical parts measured.

Entfernungsmesser, bei welchen die Entfernung ohne Bewegung irgendwelcher Teile gemessen werden kann, sind bekannt. Bei Benutzung dieser Instrumente muß jedoch die Basis ausgemessen und ein außerhalb des Instrumentes liegender Hilfsvisierpunkt beobachtet werden, während bei dem Erfindungsgegenstande die Basis im Instrumente liegt und die Messung ohne Hilfsvisierpunkte lediglich durch Betrachtung des Zieles erfolgt.Rangefinders, in which the distance without moving any Parts that can be measured are known. However, when using these instruments measured the base and an auxiliary sighting point outside the instrument be observed while the subject matter is the basis in the instruments and the measurement without auxiliary sighting points is only carried out by looking at the target he follows.

In der einfachsten Ausführung besteht der Erfindungsgegenstand aus einer durch unbewegliche Spiegelflächen, z. B. von einem Rhomboederprisma gebildeten Basis und einer dieser zugeordneten Entfernungseinteilung. Die festzustellende Entfernung wird mit dem Instrumente- gemessen, indem man die scheinbare Lage der von den Enden der Basis herkommenden Strahlen an der Einteilung beobachtet.In the simplest version, the subject matter of the invention consists of one by immobile mirror surfaces, e.g. B. formed by a rhomboid prism Basis and a distance division assigned to it. The distance to be determined is measured with the instrument- by taking the apparent location of the from the ends The rays coming from the base are observed at the division.

Bei einer weiteren Ausführungsart des Erfindungsgegenstandes sind dem Rhomboederprisma zwei Linsen, insbesondere Zylinderlinsen, mit umgekehrtem Vorzeichen zugeordnet, deren eine parallel der Basis bewegt werden kann und dadurch die Entfernung an der Einteilung an eigt.In a further embodiment of the subject invention are the Rhomboederprisma two lenses, especially cylindrical lenses assigned with the opposite sign, of which one can be moved parallel to the base and thereby the distance to the classification of isplays.

Um das Instrument möglichst flach gestalten va können und um an Konstruktionsteilen zu sparen, wird es vorteilhaft so ausgebildet, daß nur die von dem einen Ende der Basis stammenden Strahlen ihren Weg durch das Instrument nehmen, während die Strahlen von dem anderen Ende der Basis über das Gerät hinweg in das Auge gelangen.In order to be able to make the instrument as flat as possible and to be able to use structural parts to save, it is advantageously designed so that only from one end of the Base-originating rays make their way through the instrument while the rays get into the eye from the other end of the base across the device.

Durch die Abb. i bis 5 der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Abb. 1, 3, 4, 5 sind Aufsichten, Abb. 2 ist eine Seitenansicht.The invention is illustrated by way of example and schematically by FIGS. 1 to 5 of the drawing. Figs. 1, 3, 4, 5 are plan views, Fig. 2 is a side view.

Bei der optisch einfachsten Ausführungsform (Abb. i und 2) sind an einem flachen Glasprisma i zwei spiegelnde Flächen ?, und 3 angeschliffen. Vor oder neben einer dieser Flächen ist eine Entfernungseinteilung in Metern o. dgl. und ein weiteres Zeichen, z. B. ein Pfeil 5, angebracht. Zur Entfernungsmessung hält man das Instrument ün gestreckten Arme und sieht über das Gerät hinweg und gleichzeitig durch dasselbe hindurch, so daß man den beobachteten Gegenstand teils unmittelbar und teils abgelenkt durch den Körper:i erblickt. Angenommen, der Gegenstand befindet sich unendlich weit entfernt, so erscheint er durch den Glaskörper i nicht abgelenkt, viehnehr scheinen die über ihn hinweg- und die durch ihn hindurchgehenden Strahlen aus einer Richtung zu kommen, so daß eine annähernd senkrecht zum Körper stehende Linie des Gegenstandes ungebrochen erscheint. Befindet sich der Gegenstand dagegen nahe, so durchdringt der von ihm herkommende Strahl bl die Fläche 8 des Glaskörpers im Punkte 7, wenn der ebenfalls von ihm herkommende Strahl a beim Punkte 6 über den Körper hinweggeht. je näher sich der Gegenstand befindet, desto größer erscheint der Abstand zwischen den Punkten 6 und 7. Mit 9 ist die Lage des beobachtenden Auges bezeichnet.In the optically simplest embodiment (Figs. I and 2), two reflective surfaces?, And 3 are ground on a flat glass prism i. In front of or next to one of these areas there is a distance division in meters or the like and another symbol, e.g. B. an arrow 5 attached. To measure the distance, hold the instrument in your outstretched arms and look over the device and at the same time through it, so that the observed object is seen partly directly and partly distracted by the body. Assuming that the object is infinitely far away, it does not appear to be deflected by the glass body i; rather, the rays passing over it and the rays passing through it seem to come from one direction, so that a line of the object standing approximately perpendicular to the body appears unbroken. If, on the other hand, the object is close, the ray bl coming from it penetrates the surface 8 of the glass body at point 7 when the ray a also coming from it passes over the body at point 6. the closer the object is, the greater the distance between points 6 and 7 appears. 9 indicates the position of the observing eye.

Auf der Fläche 8 des Körpers i befindet sich ein Zeichen, z. B. ein Pfeil 5 (Abb. 2), beispielsweise beim Punkte 6 der Abb. i. Von diesem Zeichen nach links ist auf der Wandung 8 eine Entfernungseinteilung angebracht.On the surface 8 of the body i there is a symbol, e.g. B. an arrow 5 (Fig. 2), for example at point 6 of Fig. I. From this sign to the left, a distance division is attached to the wall 8.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird die Entfernung nun derart gemessen, daß man, über das Prisma himvegsehend, eine senkrechte Linie des beobachteten Gegenstandes genau über den Pfeil 5 bringt, indem man das Auge oder den Glaskörper dementsprechend nach rechts oder links bewegt, und daß man die scheinbare Lage des durch den Glaskörper abgelenkten zugehörigen Teiles der gleichen Linie des Gegenstandes auf der Einteilung 4 feststellt. Die scheinbare Lage dieser Linie zu dem Pfeile 5 gestattet, die Entfernung auf der Einteilung abzulesen. Der Körper i kann in einem Gehäuse untergebracht sein, welches die nötige Einblick- und Ausblicköffnung frei läßt und in welchem er auf der Wandung einer Lichtbildkammer befestigt werden kami.With the help of this device, the distance is measured in such a way that, looking through the prism, a vertical line of the observed object is brought exactly over the arrow 5 by moving the eye or the vitreous body accordingly to the right or left, and that the apparent position of the associated part of the same line of the object deflected by the glass body on the graduation 4 establishes. The apparent position of this line in relation to arrow 5 allows the distance to be read off on the graduation. The body i can be accommodated in a housing which leaves the necessary viewing and viewing opening free and in which it can be attached to the wall of a photo chamber.

In der Abb. 3 ist eine andere Ausführung des Gegenstandes der Erfindung abgebildet, mit welcher die Messung in noch einfacherer Weise ausgeführt werden kann. Vor der Einblicköffnung des Körpers i ist eine Linse 14 mit zylindrischer oder sphäxischer Hohlfläche angeordnet und auf oder neben ihr eine Entfernungseinteihmg. Die Messung erfolgt, indem man beobachtet, über welchem Teil der Teilung die über und die durch den Glaskörper gesehenen zusammengehörigen Teile des Gegenstandes koinzidieren.In Fig. 3 another embodiment of the subject matter of the invention is shown, with which the measurement can be carried out in an even simpler manner. In front of the viewing opening of the body i, a lens 14 with a cylindrical or spherical hollow surface is arranged and on or next to it a distance unit. The measurement is made by observing over which part of the graduation the parts of the object belonging together and seen through the vitreous body coincide.

In derselben Abbildung ist der zugrunde liegende optische Vorgang schematisch veranschauliclit. Im Punkte 15 mag der Achsenpunkt der Linse 14 liegen, so daß sie hier keine ablenkende Wirkung hat. Dann scheinen die von einem unendlich weit entfernten Gegenstand herkommenden Strahlen a und b parallel zu sein, so daß an diesem Orte die über das Prisma hinweg und durch dasselbe hindurch gesehenen Teile einer unendlich weit entfernten Linie ungebrochen erscheinen. Würde der Strahl b jedoch von einem näher befindlichen Gegenstande herkommen, so würde er mit dem Strahl a einen Winkel einschließen. Dieser Winkel wird von der Linse 14 gewissermaßen ausgeglichen, und zwar an derjenigen Stelle, an welcher die Krümmung der Linse hierzu gerade ausreicht. An dieser Stelle koinzidieren der über das Prisma hinweg und der durch dasselbe hindurch gesehene Teil der betreffenden Linie. Je näher sich die Linie befindet, um so weiter nach links von dem Punkt 15 findet diese Koinzidenz statt, welche mittels einer Skala zur Entfernungsmessung benutzt wird.In the same figure, the underlying optical process is schematically illustrated. The axis point of the lens 14 may lie at point 15 , so that it has no distracting effect here. Then the rays a and b coming from an object infinitely distant appear to be parallel, so that at this point the parts of an infinitely distant line seen over and through the prism appear unbroken. However, if the ray b came from a closer object , it would enclose an angle with the ray a. This angle is to a certain extent compensated for by the lens 14, specifically at that point at which the curvature of the lens is just sufficient for this. At this point the part of the line in question that is seen across the prism and the part seen through it coincide. The closer the line is, the further to the left from point 15 this coincidence takes place, which is used to measure the distance by means of a scale.

In Abb. 3 sind Strahlen al und bl eingezeichnet, welche die Ablenkung des Strahles bl und den hierdurch entstehenden Koinzidenzort 16 mit dein Strahl al an der Zylinderlinse veranschaulichen.In Fig. 3 rays a1 and b1 are drawn in, which illustrate the deflection of the ray b1 and the resulting coincidence point 16 with the ray a1 at the cylindrical lens.

Der Negativlinse 14 kann eine Positivlinse 17 (Abb. 5) vorgelagert sein, welche in der Papierebene der Zeichnung in der Richtung des Pfeiles hin und her beweglich ist. Die Linsen 14 und 17 haben die gleiche Brechkraft mit umgekehrtem Vorzeichen. Die Entfernungsmessung erfolgt, indem die Linse 17 so weit in der einen oder anderen Richtung verschoben wird, bis die über das Instrument hinweg und die durch dasselbe hindurch gesehene senkrechte Linie ungebrochen erscheint. Das würde bei einer sehr weit entfernten Linie der Fall sein, wenn sich die Linse 17 gegenüber dem Punkte 15 befindet, und bei einer nahe befmdlichen Linie beispielsweise gegenüber dem Punkte 16.The negative lens 14 can be preceded by a positive lens 17 (FIG. 5) which can be moved back and forth in the plane of the paper of the drawing in the direction of the arrow. The lenses 14 and 17 have the same refractive power with the opposite sign. The distance is measured by shifting the lens 17 in one direction or the other until the vertical line seen across the instrument and through it appears unbroken. This would be the case with a very distant line, if the lens 17 is located opposite point 15 , and with a near line, for example, opposite point 16.

Die Entfernungseinteilung ist vorteilhaft auf der oberen Wandung des das Prisma i umschließenden Gehäuses angeordnet, während auf dem Gehäuse der beweglichen Linse 17 ein Indexstrich angebracht ist. Da sich der Indexstrich zwangläufig nur mit der Linse bewegen kann, ist eine Dejustierung des Entfernungsmessers durch die Verschiebung der Linse nicht möglich.The distance graduation is advantageously arranged on the upper wall of the housing enclosing the prism i, while an index line is provided on the housing of the movable lens 17. Since the index line can only move with the lens, it is not possible to misalign the rangefinder by moving the lens.

Die Linsen sind vorteilhaft als Zylinder-Unsen ausgebildet, da alsdann bei der Zusammensetzung des Instrumentes eine Justierung der Linsen in derjenigen Ebene, welche gemäß der Zeichnung senkrecht zur Papierebene steht, nicht erforderlich ist und auch eine Deiustienmg in dieser Ebene durch Verlagerung der Linsen nicht erfolgen kann. The lenses are advantageously designed as cylinder lenses, since then when assembling the instrument there is no need to adjust the lenses in the plane which, according to the drawing, is perpendicular to the plane of the paper, nor is there any de-adjustment in this plane by shifting the lenses can.

Die Linsen können anstatt an der Austrittsfläche der Strahlen auch an der Eintrittsfläche gelagert sein.The lenses can also be used instead of on the exit surface of the rays be stored at the entrance surface.

Dadurch, daß die eine Linse parallel zur Längsachse des Prismas beweglich ist (mithin quer zur Sehrichtung), ist es möglich, dem Entfernungsmesser eine schmale, wenig Raum beanspruchende Form zu geben.Because one lens is movable parallel to the longitudinal axis of the prism is (i.e. at right angles to the direction of vision), it is possible to give the rangefinder a narrow, to give shape that takes up little space.

Es ist auch möglich, allen beiden Linsen eine Beweglichkeit in entgegengesetzter Richtung zu verleihen.It is also possible for both lenses to have a mobility in opposite directions To give direction.

Anstatt eine Linse 14 auf das Prisma aufzukitten oder ihm vorzulagern, kann das Prisma auch mit der entsprechenden Krümmungsfläche versehen sein.Instead of cementing a lens 14 onto or in front of the prism, the prism can also be provided with the corresponding surface of curvature.

Auch ist es möglich, die Krümmungsfläche an einen anderen Teil des Körpers zu verlegen, z. B. an eine Spiegelfläche des Prismas.It is also possible to use the curved surface at one relocating another part of the body, e.g. B. on a mirror surface of the prism.

Ferner kann an Stelle einer Hohlfläche auch eine erhabene Fläche Verwendung finden, wenn ihr eine bewegliche Zerstreuungslinse vorgelagert wird.Furthermore, a raised surface can also be used instead of a hollow surface find when a movable diverging lens is placed in front of it.

Auch können die Spiegelflächen des Prismas durch andere Spiegelflächen ersetzt werden. Der Entfernungsmesser kann naturgemäß auch in der Weise ausgeführt werden, daß die vom Ziel kommenden unabgelenkten Strahlen ebenfalls ihren Weg durch das Instrument nehmen, indem es um soviel höher gestaltet wird, wodurch es jedoch den Vorzug der sehr flachen Gestalt verliert sowie in der leichten Auffindbarkeit des Zieles, welche in der Unbegrenztheit der'oberen Bildhälfte beruht, eine Einbuße erleidet.The mirror surfaces of the prism can also be replaced by other mirror surfaces be replaced. The rangefinder can of course also be designed in this way that the undeflected rays coming from the target also make their way through take the instrument by making it so much higher, which however loses the advantage of its very flat shape as well as its easy findability the goal, which is based on the infinity of the upper half of the picture, is a loss suffers.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Base rangefinder for small distances, characterized by two opposing, forming the base of the mirror surfaces (2, 3) and a front, above, or mounted below the viewing opening distance pitch (4) whose exhaust measurements so in relation to the angle of divergence of the of the base ends coming rays are set so that the position of the rays on the division indicates the distance.

2. Basic rangefinder according to claim i, characterized in that the two mirror surfaces (22, 3) are formed by two sides of a rhombohedral prism. 3. Basic rangefinder according to claim i or?, Characterized in that only the rays from one end of the base are reflected by the mirror surfaces, while the rays from the other end of the base reach the eye directly via one of the mirror surfaces. 4. Base rangefinder i according to claim and 2, characterized in that disposed in front of the viewing opening one refractive concave surface (16) through which the beams from the one end of the base make their way, and in that a distance division neb so - s the Cavity is attached so that the apparent coincidence of these rays with the coming from the other base end, the cavity not penetrating rays indicates the distance on the division. 5. Basic rangefinder according to claim 4, characterized in that the hollow surface (16) is assigned a lens which has the same refractive power with the opposite sign and can be moved along the base. 6. Basic rangefinder according to claim 3 or 4, characterized in that the lenses or refractive surfaces are formed by cylinder lenses or cylinder surfaces.