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Fernrohrsystem für Entfernungsmesser Fernrohrsysteme für Entfernungsmesser
bestehen, abgesehen von strahlenablenkenden Spiegelsystemen, im allgemeinen wie
die üblichen Fernrohre aus einem Objektiv und einem Okular. Vielfach sind in der
Fernrohrbildebene Meßniarken oder Meßmarkengruppen angebracht, mit deren Hilfe die
Entfernungsmessungen durchgeführt weiden. Zuweilen erscheint ges wünschenswert,
die vor-, handene Meßmarke oder Meßmarkengruppe gegen eine Meßmarke,oder Markengruppe
für einen anderen Meßzweck, z. B. zur Messung von Winkeln, austauschen zu können.
Der mechanische Austausch zweier Meßmarhen gegeneinander setzt jedoch voraus, daß
der großen Empfindlichkeit der Entfernungsmeßgeräte halber die mechanische Wechselvorrichtung
mit außerordentlich hoher Genauigkeit gearbeitet sein muß, um fpei von Meßfehlerquellen
zu sein. Beim Erfindungsgegenstand sind solche Meßfehlerquellen vermieden. Dies
läßt sich erreichen, indem man erfindungsgemäß. die beiden Meßmarken im Fernrohrsystem
so anbringt, daß die eine in der Objektivbnennebene und die ändere in der Okularbr
enruebene liegt, und außerdem .ein zusätzliches 'brechendes optisches Element vorsieht,
welches wechselweisse vor ioder hinter der Ob: jektivbrennebene in den Abbildungsstrahlengang
einschaltbar ist. Selbstverständlich kann man die Aufgabe mit dem gleichen Erfolge
auch so, lösen, daß man bei einem im übrigen gleichen Aufbau zwei zusätzliche brechende
optische Elemente vorsieht, die wechselweise an entsprechender Stelle in den Strahlengang
geschaltet- werden.
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Als zusätzliche optische Elemente kommen sowohl solche, die die Wirkung
einer planparallelen- Platte haben, als auch sammelnde
oder zerstreuende
Linsen in Frage. Die Benutzung von Linsen hat den Vorteil, daß man im allgemeinen
mit. deiner geringeren Dicke des zusätzlichen optischen Elements auskommt als bei
der Benutzung einer plan:;, parallelen Platte. Nachteilig ist dagegen die', mit
der Anwendung von Linsen verbundene Abhängigkeit der Lage und Beschaffenheit des
Fernrohrbildes von ungewollten radialen oder axialen Verschiebungen dieser Linsen.
Besonders hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Justierung der Linsen sind jedoch
nur bei der Messung von Entfernungen zu. stellen, während für andere Meßzwecke eine
Genauigkeit genügt, die mit verhältnismäßig einfachen technischen Mitteln erzielt
werden kann. Es empfiehlt sich daher, stets die in der Objektivbrennebene liegende
Marks zum Messen der Entfernung zu bestimmen, weil diese Brennebene dann mit der
Fernrohrbildebene zusammenfällt, wenn kein zusätzliches optisches Element vom Strahlengang-vor
dieser Ebene durchsetzt wird.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischen
Mittelschnitten dargestellt. Jedes der Fernrohrsysteme hat ein Objektiv a und ein
Okular b. Die Brennweiten aller Objektive @a sind zum Zwecke des Vergleichs
der verschiedenen Beispiele untereinander gleich angenommen, ebenso die Brennweiten
der Okulare. Die Fernrohrbildebenen sind mit e bezeichnet.
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Beim ersten Ausführungsbeispiel (Abb. i ) fällt die Objektivbrennebened
mit der Fernrohrbildebene c zusammen. In dieser. Ebene ist die Marke eangebracht,
die zum Messen der Entfernung bestimmt ist. Hinter der Ebene c ist eine planparallele,
Glasplatte i in den Strahlengang geschaltet. Diese Glasplatte/ bewirkt, daß nicht
die von den Punkten der Brennebene g des Okulars b ausgehenden Strahlenbündel, sondern
solche Strahlenbündel nach dem Durchgang durch das Okular b parallelstrahlig sind,
welche in den Punkten der Fernrohrbildeb,ene c entspringen. Der Beobachter am Okular
b sieht demnach die Markes zugleich mit dem vom Fernrohrobjektiva erzeugten Bilde
des Objektes scharf, während ihm eine in der Qkularbrennebene g ,angeordnete, für
einen anderen Meßzweck bestimmte Marke h nicht sichtbar wird. Der Abstand der beiden
Brennebenen d und g voneinander ist gleich deni Produkt aus der Dicke der Glasplatte/
und einem Bruch, dessen Zähler die um L verminderte Brechungszahl der Glasplatte
f und dessen Nenner diese Brechungszahl ist.
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Schaltet man gemäß Abb. z die Glasplatte f vor der Objektivbrennebene
d in den Abbildungsstrahleng arg, dann verlagert sich die Fernrohrbildebene c in
die Okularbrennebene g. Dem. Beobachter am Okular b wird nunmehr die Marke h zugleich
mit dem vom Fernrohrobjektiva erzeugten Objektbild sichtbar, während die Marke 2
nicht mehr ist.
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"' Das zweite Beispiel (Abb.3 und 4) unterscheidet sich vom ersten
Beispiel lediglich dadurch, daß-;ar% Stelle der planparallelen Glasplatte
f eine zerstreuende Linse i vor oder hinter der Ob jektivbrennebene
d in den Abbildungsstrahlengang geschaltet werden kann. Die Brennweite dieser Linse
i kann ohne weiteres so ,gewählt werden, daß in bezug auf die Lage der Fernrohrbildebene
c zu den Brennebenen d und g keine Änderung gegenüber dem ersten Beispiel eintritt.
Diese Verhältnisse sind dem gezeichneten Beispiel zugrunde gelegt. Das Beispiel
zeigt, däß- bei der Einschaltung der Linse! hinter der Objektivbrennebene d vom
Beobachter diese Ebene mit der in ihr liegenden Markee und denn vom Fernrohrobjektiva
in der Fernrohrbildebene c erzeugten Objektbild wahrgenommen werden, während bei
Einschaltung der Linse i vor der Objektivbrenneb,ene d die Fernrohrbildebene
c sich in die Okularbr -ennebene g verlagert und demgemäß das Objekt-Bild zugleich
mit der Marke k sichtbar ist.
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Beim dritten Ausführungsbeispiel (Abb.5 und 6) besteht das zusätzliche
optische Element aus :einer sammelnden Linse k. Diese Wahl hat vor den bereits beschriebenen
Ausführungsformen den Vorteil besonders geringer Baulänge. Während nämlich bei den
ersten beiden Beispielen die Okularbrennebene g in bestimmtem Abstande hinter der
Objektivbrennebened liegt, muß sie im vorliegenden Falle vor der Objektivbrennebened
angeordnet 'werden. Das bedeutet ,aber bei unveränderten Brennweiten des Objektivs
a und des Okulars b eine Verkürzung des Fernr obres um melu als den- Abstand der
beiden Brennebenen d und g voneinander. Ist die Linse k hinter der Objektivbrennebene
d in den Strahlengang geschaltet, dann fällt die Fernrohrbildebene c wiederum mit
der Objektivbrennebened und der in dieser Ebene angebrachten Marke e zusammen. Nach
der Umschaltung der Linse k vor die Objektivbrennebene d verlagert sich die Fernrohrbildebenee
in Richtung auf das Objektiva und fällt in die Okularbrennebene g mit dem Erfolge,
daß nunmehr die Marke fa zugleich mit dem vom Fernrohrobjektiva erzeugten Objektbild
sichtbar ist.
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Es ist selbstverständlzoh, daß von der Erfindung auch dann Gebrauch,gemacht
werden kann, wenn das Fernrohr außer dem Objektiv und dem Okular noch weitere abbildende
optische Systeme, z. B. ein Umkehrsystem, enthält.