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V ' tisches Basisinstrument ynn Messen von Winkeln, P insbesondere
optischer Basisentfernungsmesser Die Erfindung betrifft optische Meßinstrumente,
wie Neigungsmesser, Entfernungsmesser mit gleichbleibender Basis und einäugiger
Beobachtung, Höhenmesser o. dgl. Insbesondere bezieht .sich die Erfindung auf solche
Meßinstrumente, bei denen die Winkelmessung durch Verschieben des oder der Bilder
des in dem oder den Okularen erscheinenden Gegenstandes erfolgt, was nur durch eine
Längsverschiebung des oder der Meßprismen oder Meßkeile von kleinem Winkel längs
dem .einen oder beiden konvergierenden Lichtstrahlenbündeln hervorgerufen wird.
Bei derartigen Instrumenten ist das Meßprisma (oder jedes derselben) mit seiner
größten Ablenkung in der Meßebene gelegen, d. h. in der Ebene, die durch Ziel und
Basis gebildet wird. Instrumente dieser Art messen Winkeländerungen, wobei die Längsverschiebung
des Keils der Änderung des Winkels proportional ist, so daß gleiche Keilverschiebungen
auch gleiche Winkeländerungen bedeuten. Beispielsweise werden bei einem Entfernungsmesser
mit konstanter Basis und einäugiger Beobachtung, da dann die Zunahme des gemessenen
Winkels umgekehrt proportional zur Zunahme der Entfernung ist, gleiche Verschiebungen
des- Keils auch gleiche Zunahme des reziproken Wertes der Entfernung bedeuten. Folglich
werden die Einteilungen auf der Entfernungsskala für gleiche Entfernungszunahmen
für die großen Entfernungen im Verhältnis zu den kleinen Entfernungen zusammengedrängt
sein. Demgemäß ist die Größe der Verschiebung des Keils für eine Entfernungszunahme
bei kleinenEntfernungen im Vergleich zu derjenigen für gleiche Entfernungszunahme
bei großen Entfernungen eine große. Im nachstehenden und in den Ansprüchen werden
derartige Instrumente unter dem allgemeinen Ausdruck »optische Meßinstrumente« zusammengefaßt.
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Nach der Erfindung wird die durch die Längsbewegung des oder der Keile
erzeugte Verschiebung des oder der Bilder so geändert, daß die Längsbewegung des
Keils nicht proportional der Winkelzunahme ist, sondern nach Wahl nach einem anderen
Gesetz erfolgt. Zum Beispiel kann bei einem Entfernungsmesser der erwähnten Art
die Verschiebung des oder der Bilder so geändert werden, daß die Längsbewegung des
Keils entweder proportional der Entfernungszunahme oder proportional zur Zunahme
des Logarithmus der Entfernung erfolgt. Es werden dann, wenn die Verschiebung proportional
zur Entfernungszunahme ist, die die Längsverschiebungen des oder der Keile angebenden
Skaleneinteilungen
übereinstimmen mit einem einheitlichen Entfernungsmaßstab,
d. h. einem Maßstab, bei dem gleiche Abstände der Gradeinteilungen gleichen Entfernungszunahmen
für alle Entfernungen entsprechen.
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Bei der Benutzung der Instrumente der bekannten Art war dies nicht
möglich. Es wurde bei ihnen durch eine Längsbelvegung der Meßkeile nur :eine gleiche
Verschiebung der Bilder bewirkt. Gemäß der Erfindung wird der Strahlengang in der
Meßebene derart beeinflußt, daß gleichzeitig mit der Längsbewegung des oder der
Meßkeile eine Drehung derselben erfolgt, so daß gleiche Längsverschiebungen der
Meßkeile nicht gleiche Bildverschiebungen bewirken. Selbstverständlich sind die
diese beiden Bewegungen auslösenden Teile miteinander verbunden.
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Im nachstehenden wird die Erfindung, angewandt auf einen Entfernungsmesser,
beschrieben.
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Nach dem einen Ausführungsbeispiel sind zwei gleiche Meßprismen oder
Meßkeile dicht beieinander angeordnet und können längs der Achse des einen Lichtstrahlenbündels,
d. h. in der einen Instrumentenhälfte, in der Längsrichtung hin und her bewegt werden.
Ferner sind sie in entgegengesetzten Richtungen. um die Strahlenbündelachse drehbar.
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Die Drehung der Keile kann symmetrisch von der Stelle aus erfolgen,
bei der die größte Ablenkung beider Keile in der Meßebene erfolgt und kann in der
Weise geschehen, daß, wenn die Keile aus dieser Stellung verdreht werden, die Komponente
ihrer kombinierten Ablenkung in der Meßebene kleiner wird, während die Komponenten
ihrer Ablenkungen in der unter rechten Winkeln liegenden. Ebene sich gegenseitig
aufheben.
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Wenn die beiden Keile gleiche Brechung hätten, würde ein Fehler bei
der Verdrehung entstehen, wenn sie um gleiche und entgegengesetzte Winkel gedreht
würden. Dieser Fehler wird dadurch hervorgerufen, daß die Keile eine gewisse Dicke
haben müssen und deshalb ,ein Lichtstrahl beim Durchtritt durch die Keile eine lineare
Verschiebung erleidet, obwohl er parallel zu seiner Einfallsrichtung austritt. Um
diesen Fehler zu beseitigen, erhalten die Keile ungleich große Winkelverdrehungen,
während sie in der Längsrichtung des Lichtbündels bewegt werden. Man könnte auch
zwei Keile wählen, deren Ablenkungen um den Betrag verschieden sind, der bei gleicher
Drehbewegung in -entgegengesetzten Richtungen die richtige Ablenkung gewährleistete.
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Nach einem anderen Ausführungsbeispiel werden zwei einzelne Meßkeile
verwendet, von denen je einer in jedem Lichtstrahlenbündel, d. h. in jeder Instrumentenhälfte,
angeordnet ist. Diese Keile sind längs verschiebbar und können gleichzeitig gedreht
werden. Bei Verwendung dieser gleiche Brechung bewirkenden Keile kann die Längsverstellung
und Drehung gleich sein, da hierbei die Drehung dazu dienen kann, jedes der beiden
Bilder in dem Entfernungsmesser um dasselbe Stück und in derselben Richtung zu verstellen.
Es würde sich dann eine kleine Höhenverschiebung .ergeben, jedoch wäre die Einstellung
korrekt.
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Es kann auch die Anordnung so getroffen werden, daß ein Keil m einem
der konvergierenden Strahlenbündel des Entfernungsmessers nur in der Längsrichtung
verstellbar und ein anderer Keil oder eine Planparallelplatte in einem der konvergierenden
Lichtstrahlenbündel so angeordnet ist, daß er sich nur um eine lotrecht zur Meßebene
stehende Achse verstellen läßt, gleichzeitig mit dem in der Längsrichtung verschiebbaren
Keil.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele von Entfernungsmessern
dargestellt, uiid zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt und Abb.2 einen Schnitt
rechtwinklig zur Abb. i durch eine Ausführungsform. Abb. 3 veranschaulicht einen
waagerechten Schnitt durch einen Teil eines Entfernungsmessers, während Abb. q.
einen waagerechten Schnitt durch eine-Ausführungsform darstellt, von der die Abb.
5 und 6 Einzelheiten in vergrößertem Maßstab veranschaulichen.
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Der Entfernungsmesser nach den Abb. i und 2 besitzt zwei MeßkeileAl,
A2, die sich in der Längsrichtung des einen der konvergierenden Strahlenbündel hin
und her bewegen und um die optische Achse des Geräts in entgegengesetzten Richtungen
drehen lassen, wie dies bei Entfernungsmessern bekannt ist. Diese Bewegungen werden
durch Drehen des Knopfes B hervorgerufen, der mit einem Zahnrädchen 2 in eine Zahnstange
3 eingreift. Diese trägt den Rahmen ¢, in. dem die beiden Keile Al, A2 gedreht werden
können. Die Fassungen der Keile A1, A° sind je mit einem radial stehenden
Stift 5, 6 versehen, die in Kurvenschlitze 51, 61 von Platten @eingreifen; diese
sind an einem Rohr C befestigt, das die Objektive und das Okularprismensystem des
Entfernungsmessers trägt. Wenn der Rahmen q. mit den Keilen A', A= durch
die Zahnstange 3 in der Längsrichtung verstellt wird, werden gleichzeitig durch
das Gleiten der Stifte 5, 6 in den Kurvenschlitzen 51, 61 die beiden Prismen in
entgegengesetzten Richtungen gedreht.
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Nach Abb. 3 ist das eine Prisma A1 in der einen Instrumentenhälfte
und das Prisma A2 in der anderen Instrumentenhälfte so angeordnet, daß sie bei ihrer
Längsverschiebung
auch gleichzeitig gedreht werden. Die Verstellvorrichtung
ist genau so wie die nach den Abb. i und 2 ausgebildet.
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Das Prisma A nach den Abb. 4, 5, 6 ist in der Längsrichtung des Entfernungsmessers
verschiebbar in der einen Instrumentenhälfte angeordnet, während in der anderen
eine planparallele GlasplatteA3 vorgesehen ist, die nur um .eine Querachse verstellt
werden kann, die lotrecht zur Meßebene steht. Auch nach diesem Ausführungsbeispiel
ist der Keil A an einer Zahnstange 3 befestigt, die durch das Zahnrädchen 2 in der
Längsrichtung hin und her geschoben werden kann. Die Glasplatte A3 trägt an ihrer
Fassung einen Stift 7, um den die Platte gedreht werden kann. Um diese Drehung zu
bewirken, greift ein Zapfen 8 eines Armes der Fassung m einen Kurvenschlitz o einer
mit der Zahnstange 3 hin und her verschiebbaren Platte.
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Das optische Instrument soll, wie vorstehend angegeben ist, zum Messen
von Winkeln dienen, die in einem bestimmten Verhältnis zu einer Basis stehen. Die
vorstehend beschriebenen Basisentfernungsmesser sind als Beispiele für derartige
Instrumente anzusehen. Die Erfindung läßt sich natürlich auch bei solchen Meßinstrumenten
anwenden, die lediglich zum Messen von Winkeln dienen und bei denen je ein Strahlenbündel
in einen Instrumententeil eintritt, und die ferner im wesentlichen das gleiche optische
System wie bei einem Entfernungsmesser aufweisen. Derartige Meßinstrumente dienen
beispielsweise zur Höhenmessung oder zum Messen von Winkeln, die nicht Bezug auf
eine Instrumentenbasis, sondern auf eine Basis des Objekts haben.