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Raumbildentfernungsmesser Es sind Raumbildentfernungsmesser bekannt,
die zwei Fernrohre und ein Melßmarkensystem enthalten, das aus reellen Markenbildern
besteht, die von denjenigen optischen Fernrohrteilen erzeugt werden, welche die
Objektbilder entwerfen, wobei die Vereinigung der Abbildungsstrahlen der markenabbildungen
und der Objektabbildungen durch Winkelspiegel erfolgt, die den Strahlencintrittsöffnungen
der Fernrohre vorgeschaltet sind. Diese Winkelspiegel bestehen aus Fünfeckprismen,
welche Teile der Strahleneintrittsöffnungen der Fernrohre bedecken und die Querschnitte
der Abbildungsstrahlenbündel der Objektabbildung in entsprechendem Maße vermindern.
Es findet also bei dieser Ausführungsform der Entfernungsmesser eine geometrische
Strahlenvereinigung statt.
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Mit der geometrischen Strahlenvereinigung ist der Nachteil verbunden,
daß Bilder des Objekts und der Marken miteinander verglichen werden, die mit verschiedenen
Teilstrahlenbündeln erzeugt sind. Die Lage der im Entfernungsmesser erzeugten Bilder
ist aber im allgemeinen in einem die Meßgenauigkeit merklich beeinflussenden Maße
voneinander verschieden, wenn dies, e Bilder mit verschiedenen Strahlenbündeln erzeugt
sind, d.h. das Meßmarkensystem ist dann, wenn man hohe Anforderungen an die Meßgenauigkeit
stellt, ungeeignet zur Ausführung von messungen an den Objektbildern.
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Mit Raumbildentfernungsmessern der genannten Art, bei denen erfindungsgemäß
die Winkelspiegel aus je zwei planparallelen Platte ten bestehen, deren Spiegelflächen
mindestens den Strahleneintrittsöffnungen der Fernrohre entsprechen und deren eine
Spiegehfläche von den eintretenden Abbildungs.-strahlen der Objektabbildung durchsetzt
wird, während die andere lichtundurchlässig verspiegelt sein kann, kann man auch
hobe Anforderungen an die Meßgenauigkeit erfüllen. Bei diesen Geräten findet eine
physikalische Strahlenvereinigung statt. Bei dieser Art der Strahlenvereinigung
haben die zur Vereingung gelangenden Strahlenbündel querschnitte, die nach Größe
und Form gleich sind; denn die Eintrittsöffnungen der Fernrohre, die für die Form
und Größe der Querschnitte der eintretenden Abbildungsstrahlen der Objektabbildung
maßgebend sind, bestimmen auch die querschnitte der Abbildungsstrahlenbndel der
markenabbildung.
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Durch Spiegelung an den durchsetzten Platten der Winkelspiegel tritt
eine Schwächung der Helligkeit der Abbildungsstrahlenbündel der Objektabbildung
ein, die an sich
unerwünscht ist. Sie kann jedoch in Kauf genommen
werden, da sie in der Regel nur etwa 8 Hundertstel der Helligkeit beträgt.
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Ebensoviel wird von der Helligkeit der Strah lenbündel der Markenahbildung
nutzbar ge macht. Hierbei hat man es jedoch in der Hand, die Helligkeit beliebig
zu steigern, da man im allgemeinen zur Markenabbildung künstliche Lichtquellen benutzt.
Ist es zulässig, auf einen größeren Teil der Helligkeit bei der Objektabbildung
zu verzichten, dann empfiehlt es sich, diejenigen Platten der Winkelspiegel, welche
von entsprechenden Abbildungsstrahlenbündeln durchsetzt werden, mit einer lichtdurchlässigen
spiegelschicht zu versehen. Diese Spiegelschicht kann sich über eine oder beide
Oberflächen der Platten erstrecken.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Die Abb. I und 2 zeigen die optischen Teile je eines der Erfindung
entsprechenden Raumbildentfernungsmessers im Grundriß.
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Die als Beispiele gezeichneten Entfernungsmesser bestehen aus zwei
Fernrohren, deren Objektive mit al, a2 und deren Okulare mit bl, b2 bezeichnet sind.
Vor den Objektive befinden sich Dreiecksprismen c1, c2 mit undurchlässig verspiegelten
Basisflächen. Zwischien den Objektiven und den Okularen sind Fünfecksprismen d1,
d2 mit je einer Dachfläche angeordnet. Die den Okularen zugekehrten Lichtaustrittsflächen
dieser Prismen fallen mit denjenigen Ebenen zusammen, in denen in grober Entfernung
befindliche Objekte von den Objektiven al, a2-abgebildet werden. Diese Ebene sind
zugleich die okularbildebenen.
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Vor den Dreiecksprismen c1, c2 des ersten Ausführungsbeispiels (Abb.
1) befinden sich Winkelspiegel, die aus je zwei planparallelen unbewegten Glasplatten
el, c2 oder fl, f2 bestehen. Zwischen diesen Winkelspiegeln ist ein Doppelkollimator
angeordnet, zu dem zwei mit je einer Marke gl oder g2 versehene Glasplatten h1,h2
und zwei Kollimatorobjektive il, i2 gehören. An die Rückseiten der Glasplatten h1
und h2 sind kleine Dreiecksprismen kl, k2 zur Zuführung : von seitlich einfallendem
Licht zu den Marken gl, g2 auge. kittet. Zwischen der Glasplatte h2 und dem Winkelspiegel
j1,j2 befindet sich überdies ern Drehkeilpaar l im Strahlengange.
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Die durch das Prisma k1 beleuchtete Marke g1 wird vom Objektiv j2
in großer Entfernung abgebildet. Das Abbildungsstrahlenbündel durchsetzt die Glasplatte
h2 und das Drehkeilpaar l und wird nach Spiegelung an der Platte der Platte 12 zugeführt,
an welcher eine zweite Umlenkung und die gleicvhzeitige Vereinigung mit dem diese
Platte 12 durchsetzenden Abbildungsstrahlenbündel der Objektabbildung des einen
Kernrohres stattfindet. Beide Abbildungsstrahlenbündel werden vom Objektiv a2 in
der Okularbildebene zu Bildern vereinigt. Das Bild der Marke g1 ist mit m1 bezeichnet.
auf dem Wege über das objektiv i1, den Winkelspiegel e1,e2, das Prisma o1, das Fernrohrobjektiv
a1 und das Prisma dl entsteht in der Bildebene des Okulars b1 ein Bild ru der Marke
g2, wobei die Vereinigung der beiden Abbildungsstrahlenbündel an der von den Abbildungsstrahlen
der Objektabbildung durchsetzten Platte e2 stattfindet. Die Öffnungen der Objektive
al und a2 bestimmen die Querschnitte der Abbildungsstrahlenbündel, da sowohl die
Dreieckspirsmen c1, c2 als auch die Plattenel, e2 und fl, f2 so groß angenommen
sind, daß an ihnen keine Beschränkung der Querschnitte eintritt. Die Richtung des
Abbildungsstrahlenbündels, welches zum markenbilden m1 gehört, kann -durch Drehen
des drehkeilpaares 1 verändert werden. Diese Veränderung hat eine seitliche Verlagerung
des Bildes mit im Gesichtsfelde des Okulars b2 zur Folge.
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Durch stereoskopische Vereinigung der beiden Markenbilder ml, m2
entsteht eine räumliche Meßmarke, deren scheinbare Entfernung von der seitlichen
Lage des Markenbildes m1 abhängig ist. Diese räumliche Marke dient in bekannter
Weise zur Bestimmung der Entfernung des Objekts, welches zur Vereinigung der beiden
Objektbiider stereoskopisch abgebildet wird.
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Während beim ersten Ausführungsbeispiel die platten e1,e2 in bezug
auf die zur Zeichenebene senkrechte Mittelebene des Gerätes symmetrisch zu den Plattne
f1,f2 angeordnet sind, ist das als zweites Ausführungsbeispiel (Abb. 2) gezeichnete
Gerät mit Winkelspiegeln ausgestattet, die aus je zwei Platten n1,n2 oder ol, 02
bestehen, die paarweise parallel zueinander sind. Die Platten n1, ll2 und o2 sind
beiderseits mit einem dünnen Silberniederschlag versehen, während die Platte oil
einseitig mit einer lichtundurchlässigen Spiegelschicht belegt ist. Zum Markensystem
gehört bei diesem Beispiel nur ein Kollimator, der eine beleuchtete Marker und ein
Kollimatorobjektiv-q enthält. Vor der Platte ist wiederum ein Drehkeilpaar r in
den Strahlengang geschaltet.
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Die Marke p wird vom Objektiv q in großer Entfernung abgebildet.
Die Abbildungsstrahlen treffen zuerst auf die Platte nl, an welcher sie in der Weise
geteilt werden, daß ein Teil zur Platte n2 und von dieser gemeinsam mit dem diese
Platte durchsetzenden Strahlenbündel der Objektabbildung nach Spiegelung im Prisma
c1 dem Objektival zugeführt werden, während der Rest der Kollimatorstrahlen die
Plattenl unabgeienkt durchsetzt. Dieses
Strahlenbündel durchsetzt
weiterhin das Drehkeilpaar r und trifft auf die Platte o1, an welcher eine Ablenkung
zur Platte 02 stattfindet. Hier vereinigen sich die Kollituatorstrahlen mit dem
der Objektivbildung dienenden Strahlenbündel, welches diese Platte o2 durchsetzt,
und das Prisma c2 führt die vereinigten Strahlenbündel dem Objektiv a2 zu.
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Durch Abbildung mit Hilfe der Objektive al und a2 entstehen zwei Bilder
sl und s2 der Marke p. Diese Bilder liegen in den Bildebenen der Okulare bl und
b2, und ihre stereoskopische Vereinigung ergibt die zum messen der Objektentfernung
dienende räumliche Meßmarke, deren scheinbare Entfernung durch Drehen des Drehkeilpaares
r geändert werden kann. Die Abmessungen der Platten n1,n2 und o1,o2 entsprechen
den Abmessungen der Platten e1, e2 des ersten Ausführungsbeispiels.