DE819461C - Einrichtung an geodaetischen Geraeten - Google Patents

Description

• Einrichtung an geodätischen Geräten 1)ie Erfindung betrifft eine Einrichtung an geodätischen Geräten, itisl--#esondere zum objektiven Ativisieren von leuchtenden Zielpunkten mit Theodoliten für die Triangulation erster Ordnung.
• Bisher war es in der Geodäsie üblich, die einzelnen leuchtenden Objekte, beispielsweise Lichtsignale, durch das Beobachtungsfernrohr des betreffenden Gerätes mit dem Auge anzuvisieren# wobei das Ziel mit dem Fadenkreuz des Beobachtungsfernrohres zur Deckung gebracht wurde. Bei der visuellen Beobachtung der Fernziele bedingt die infolge atmosphärischer Einflüsse auftretende Vibration des Lichtes eine gewisse Unsicherheit und damit auch Ungenauigkeit in der Fernrohreinstellung, an deren Genauigkeit im allgemeinen sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Auch treten häufig bei längerer Beobachtung lichtschwacher Zielpunkte Ermüdungserscheinungen des Auges ein. Um andererseits auch bei dunstiger und rauchgeschwängerter Atmosphäre arbeiten zu können, ist .man auf die Nutzbarmachung infraroter Strahlen angewiesen. Man mußte sich in diesem Falle entsprechender photographischer Hilfseinrichtungen bedienen, die aber für die in Frage kommenden Messungen nur sehr beschränkt zu bermtzen sind.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, geodätische Geräte mit einer Einrichtung zu versehen, die ein objektives, gegebenenfalls vollautomatisches Anvisieren des Zielpunktes gestattet, wobei von Prinzipien Gebrauch gemacht wird, wie sie bei anderen Geräten zu anderen Zwecken zum Teil schon benutzt worden sind.
• Ein Lösungsgedanke der Erfindung besteht darin, daß in der Fernrohrobjektivbildebene das Bildfeld aufgeteilt erfassende lichtempfindliche Elemente angeordnet und Mittel zum Vergleich der Beaufschlagung dieser Elemente vorgesehen sind. Diese trivalste Lösung umfaßt somit z. B., wenn man nur eine objektive Seiteneinstellung vorsieht, zwei gleich große, das Rildfeld in zwei gleichen Teilen erfassende lichtempfindliche Elemente, z. B. zwei-Photozell,en, deren gerade Berührungslinie die Fernrohrachse in einer Vertikalebene senkrecht schneidet, wobei die Zellen gegeneinandergeschaftet sind. Befindet sich das Lichtziel in Bildfeldmitte, so werden beide Zellen gleichmäßjig beaufschlagt, was an einem im Zellenstromkreis liegenden elektrischen Nullinstrument ablesbar ist. Andernfalls zeigt das Instrument einen Ausschlag nach der einen oder anderen Seite. Zweckmäßig nimmt man jedoch die Aufteilung des Bildfeldes optisch vor.
• Ein weiterer Lösungsgedanke der Erfindung besteht somit darin, daß vorzugsweise in der Fernrohrobjektivbildebene,ein das Bildfeld aufteilendes, spiegelndes oder brechendes optisches System yorlZ Cresehen ist, welches die Te.ilstrahleng4ge unmittelbar oder mittelbar diesen zugeordneten lichtempfindlichen Elementen zuleitet, wobei wieder Mittel zum Vergleich der Beauf schlagung der lichtempfindlichen Elemente vorgesehen sind. In diesem Falle ist z. B. in der Objektivbildebene die Kante eines Prismas angeordnet, welche das einfallende Licht in zwei Teile zerlegt und nach entgegengesetzten Seiten ablenkt, wo es auf gegeneinander-geschaltete lichtempfindliche Elemente fällt. Will man auch die Höheneinstellung des Fernrohres 'kontrollieren, so ist eine entsprechende Aufteilung des Bildfeldes in der Breite mit den entsprechenden zugehörigen' lichtempfindlichen Elementen vorzusehen. Man kommt jedoch statt mit jeweils zwei gegeneinandergeschalteten lichtempfindlichen Elementen auch mit jeweilseinem einzigen aus, was in anderer Hinsicht noch vorteilhaft,ist, wenn man in die Teilstrahlengänge periodisch bewegte optische Ablenk- oder Umlerikelemente, z. B. Schwingspiegel, schaltet, welche die beiden jeweils zu vergleichenden Teilstrahlengänge wechselweist auf das eine lichtempfindliche Element fallen lassen, und wenn,man die Amplitude des von dem lichtempfindlichen Element erzeugten Wechselstroms mißt.
• Ein weiterer Lösungsweg der Erfindung besteht darin, daß in dem auf ein lichtempfindliches Element gerichteten Fernrohrstrahlengang, vorzugsweise jin der Fernrohrobjektivbildebene, eine um die Fernrohrachse als Drehachse kontinuierlich umlaufende halbkreisförtnige Blende angeordnet ist, und daß elektrische Mittel zur Anzeige der Amplitude sowie der Phasenlage des vondem lichtempfindlichen Element erzeugten Wechselstroms vorgesehen sind. Diese Einrichtung gestattet gleichzeitig die Kontrolle von Fernröhrhöhen- und -seiteneinistellung. Umgekehrt kann man auch die halbkreisförmige Blende fest anordnen und optische Mittel, z. B. ein um seine Längsachse und um die Fernrohrachst rotierendes Aufrichteprisma, vorsehen, die ein periodisches Umlaufen des Zielbildes um die Fernrohrachse bewirken. Vorteilhaft- ordnet man bei, den erwähnten,Einrichtun-gen in weiterer Ausbildung der Erfindung vorzugsweise in Nähe der Objekt,ivbildebene eine zusätzliche Optik an, welche die Fernrohreintrittspupille auf lichtempfindliche Elemente abbildet. Auf diese Weise erreicht man, daß die lichtempfindlichen Elemente über ihre ganze Fläche von den einfallenden Teilströmen beaufschlagt werden. Als lichtempfindliche Elemente wird man zweckmäßig hochempfindliche wählen, z. B. solche mit Sekundärelektronenvervielfachung, die besondere Verstärker entbehrlich machen. Will man hauptsächlich Messungen über sehr große Entfernungen machen, so wird man selbstverständlich zu besonders infrarotempfindlichen Elementen greifen. Mit Hilfe entsprechender elektrischer 1#littel läßt sich auch ohne weiteres eine vollautomatische Einstellung des Beobachtungsfernrohres erreichen.
• Die Zeichnung veranschaulicht in stark schematisierter Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Fortfall alles für den Erfindungsgedan#ken Unwesentlichen.
• Mit i ist das Beobachtun-sfernrohr eines im einzelnen nicht weiter dargestellten Theodoliten für die Triangulation i. Ordnung angedeutet, dessen Einstellung photoelektrisch kontrolliert wird. An Stelle des sonst üblichen Fadenkreuzes ist in der Bildebene des ObjektiVS 2 die Kante des Prismas 3 angeordnet. Die Prismenkantü ersetzt den früheren lotrechten Teil des Fadenkreuzes, Das Prisma zerlegt des einfallende Licht in zwei Teile und leitet diese seitlich angeordneten Photozellen mit Sekundärelektronenvervielfachitin,94 und 5 zu.
• Die richtige Seiteneinstellung des Fernrohres auf den leuchtenden Zielpunkt ist dann gegeben, wenn auf beide Prismenseiten gleich viel L i cht fällt und somit die beiden Photozellen gleichmäßig beaufschlagt sind. Die beiden Photozellen, deren Betriebsspannung einem kleinen Netizgerät 6 oder einem. kleinen Aggregat entnommen wird, sind gegeneinander geschaltet, so daß bei richtiger Seiteneinstellung des Fernr#ohres ein in den Stromkreis geschaltetes Nullinstrument stromlos ist.. Bei Auswanderung des Zielobjektes nach der einen oder anderen Seite zeigt das Meßinstrument einen entsprechend mehr oder weniger großen Ausschlag nach der einen bzw. anderen Richtung. Die ganze Einrichtung, mit Ausnahme des Netz,gerätes und des Strommessers, ist zweckmäßig als ein einheitlicher Bauteil ausgebildet, der an Stelle des üblichen Fernrohrokulars in jedes Fernrohr nachträglich eingebaut und wahlweise gegen das Okular ausgewechselt werden kann.
• Es liegt selbstverständlich auch im Rahmen vorliegender Erfindung, die objektive Einst#ellvorrichtung nicht im eigentlichen Beobachtungsfernrohr des Gerätes selbst, sondern gegebenenfalls in einem gesonderten Fernrohr, z. B. in einem besonderen Suchfernrohr, das mit dem Beobachtungsfernrohr gekoppelt ist, anzuordnen. Wenn die Forderung nach einer objektiven Seiten- und Höh#eneinstellung des Zielfernrohres besteht, sind auch Ausführungen der Geräte denkbar, bei denen für die Seiten- und Höheneinstellung je ein lieobachtungsfernrohr mit je einer gesonderten Einrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung an geodätischen Geräten, insbesondere an Theodoliten für die Triangulation erster Ordnung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fernrolirol)jeltivl)ildebene das Bildfeld aufgeteilt erfassende lichtempfindliche Elemente angeordnet, und daß Mittel zum Vergleich der Beaufschlagung dieser Elemente vorgesehen sind.
2. 2. Linrichtung an geodätischen Geräten, insbesondere an Ileodoliten für die Triangulation erster Ordnung, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise in der Fernrohrobjektivbildebene ein das Bildfeld aufteilendes, spiegelndes oder brechendes System vorgesehen ist, welches die Teilstrahlengänge unmittelbar oder mittelbar diesen zugeordneten lichtempfindlichen Elenienten zuleitet, und (laß -Mittel zum Vergleich dur Beaufschlagting der lichtenipfinilichen Elemente vorgesehen sind. z# 3. Einrichtung an geodätischen Geräten, insbesondere an 'I'heodol'iten für die Triangulation erster Ordnung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem auf ein lichtempfindliches Element ge- richteten Fernrohrstrahleligalig, vorzugsweise in der Fernrollrobjek-tivl)ildebene, eine um die Fernrohrachse als Drehachse kontinuierlich umlaufende halbkreisförmige Blende angeordnet ist, und -daß elektrische Mittel zur Anzeige der .\niplitude sowie der Phasenlage des von dem lichtenipfindlichen Element erzeugten Wechselstroms vorgesehen sind. 4. Einrichtung an geodätischen Geräten, inshesondere an Theodoliten für die Triangulation erster Ordnung, dadurch gekennzeichnet, daß optische '\littel vorgesehen sind, die ein periodisches Umlatifen des Zielbildes um die Fernrohraclis-e bewirken, und daß in dern, auf ein lichtempfindlich,es Gerät gerichteten Fernrohrstrahlengang, vorzugsweise in der Objektivbildebene, eine halbkreisförtnige Blende mit der Fernrohrobjektivachse als Mittelpunkt fest angeordnet ist, wobei elektrische Mittel zur Anzeige der Arnplitude sowie der Phaseillage des von dem lichtempfindlichen Element erzeugten Wechselstroms vorgesehen sind. 5. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch periodisch bewegte Ablen"k- oder Umlenkmittel, welche die beiden jeweils zu vergleichenden Teilstrahlengänge wechselwei#se einem diesen gemeinsamen lichtempfindlichen Element zuleiten. 6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fernrohrobjektiv,1),ildebene ein das Bildfeld in zwei Hälften aufteilendes Prisma angeordnet ist, das die beiden Teilstrahlengänge je einem lichtempfindlichen Eleinent. vorzugsweise je eine Photozelle mit Sekundärelektronenvervielfachung, zuleitet,welche gegeneinandergeschaltet sind, und in deren Stromkreis ein -,1,nzeigeinstrument liegt. 7. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise in der Nähe der 01)jA-tivbildebene angeordnete zusätzliche Optik, welche die Fernrohreintrittspupille auf die lichtempfindlichen Elemente abbildet. 8. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Ausbildung als ein an die Stelle des Ferntrohrokulars tretender, vorzugsweise auswechselbarer Bauteil. o. Einrichtung nach Anspruch i bis 8, gekennzeichnet durch die XT erwend-ung von infraroternpfindlichen Lichtelementen. io. Einrichtung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtmittel für das fkobachtungsfernrohr selbsttätig von den lichtempfindlichen Steuerelementen steuerbar sind.