DE840313C

DE840313C - Sextant fuer direkte und indirekte Visur

Info

Publication number: DE840313C
Application number: DED3463D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Schuhmann
Original assignee: Deutsche Telephonwerke und Kabelindustrie AG
Current assignee: Deutsche Telephonwerke und Kabelindustrie AG
Priority date: 1942-06-07
Filing date: 1942-06-07
Publication date: 1952-05-29

Description

Sextant für direkte und indirekte Visur

Die 1:rhnilung bezieht sich auf Sextanten und im

besonderen auf ein optisches System für Sextanten,

welches für Nachtbeobachtungen besonders geeig-

net ist. Bei derartigen lieol>aclitungen besteht viel-

fach das Bedürfnis, Sterne geringerer Helligkeits-

klassen zti Messungen zu benutzen. Ihre Ausfiihr-

lrirkcit li<ingt im wesentlichen von den Lichtver-

luste» in der vorhandenen Optik ab.

Die bisher verwendeten Sextanten lassen sich in

zwei Klassen unterteilen, und zwar solche, die nur

für clirckte Visttr gedacht sind und als Meßspiegel

eine uriverspiegelte Glasplatte besitzen, und solche.

die für direkt: und indirekte Visur geeignet sind

und eine durchlässig verspiegelte Glasplatte als 2 eßspiegel enthalten. Beide Ausführungen sind bekannt, jede hat gegenüber der anderen gewisse Vor- bzw. Nachteile. Falls kein besonderes Beobachtungsfernrohr benötigt wird, ergibt die Beobachtung durch eine Glasplatte naturgemäß eine größere Helligkeit als die Reflexion an einer durchlässig verspiegelten Glasplatte. Ein Nachteil ist jedoch die unbequeme Haltung, die sich besonders bei längerer Meßzeit bemerkbar macht, und das Fehlen einer gerätefesten Einblickrichtung, welches die Benutzung eines Fernrohres ausschließt oder sehr ersch-,vert. Ein Mangel der durchlässig verspiegelten Meßspiegel liegt in den größeren Lichtverlusten für die durchgehenden und die reflektierten Strahlen. Durch Verwendung eines Beobachtungsfernrohres lassen sich diese Verluste nur teilweise beheben. Es ist durchaus der Fall möglich, daß die Summe beider Lichtmengen nur 6o% der einfallenden Energie ausmacht.

Im Gegensatz hierzu gibt die vorliegende Erfindung den Plan für eine Optik an, bei der sowohl die direkte als auch die indirekte Visur mit nahezu ioo% des einfallenden Lichtes ausgeführt werden können. Ein gemäß der Erfindung ausgeführter Sextant vereinigt also die Vorzüge der beiden oben gekennzeichneten Klassen, ohne auch ihre Mängel aufzuweisen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein optisches System mit für die direkte und indirekte Visur vorzugsweise vollkommen getrennten, von Teilen unterschiedlichen Reflexionsvermögens beeinflußten Strahlengängen. Die unterschiedliche Wirkung kommt insbesondere dadurch -zustande, daß in einem der beiden Strahlengänge ein vollkommen verspiegelter und in dem anderen der Strahlengänge eine durchsichtige Glasplatte als NIeßspiegel angeordnet ist. Diese beiden Spiegel können voneinander getrennt und an verschiedenen Stellen des optischen Systems angeordnet sein, doch ist vorzugsweise vorgesehen, daß in beiden Strahlengängen ein gemeinsamer, teils vollkommen verspiegelter, teils unverspiegelt belassener Meßspiegel liegt.
Ein weiteres Kennzeichen des Sextanten besteht darin, daß beiden Strahlengängen entweder ein und derselbe künstliche oder natürliche Horizont oder jedem der Strahlengänge je ein besonderer künstlicher oder natürlicher Horizont zugeordnet ist. Das l:irihritigen des Horizontes in einen Strahlengang erfolgt bei der indirekten Visur auf der einen Seite der Meßspiegelreflexionsel>ene und bei der direkten #'istir auf der anderen Seite der Meßspiegelreflexionsebene. Es geschieht unter Benutzung optischer Mittel, z. B. Spiegel, Linsen, seitenumkehrende Pirsmen, zweckmäßig in der Weise, daß die gegenseitige Zuordnung der Höhen- und Seitenrichtung zwischen dem Horizont und dem Meßpunkt dieselbe ist wie im Objektraum, also das Horizontbild dem %ießpunktl>ild seiten- und höhenrichtig angepaßt ist. Das Einführen des natürlichen Horizonts erfolgt vorzugsweise ohne Zwischenschaltung von Linsen.
In den Fig. i bis 5 ist ein Ausführungsbeispiel zu einem erfindungsgemäß ausgeführten Sextanten mit Beobachtungsmöglichkeit über eine Libelle oder der Kimm dargestellt.
Fig. i zeigt die Seitenansicht und hig. 2 die Draufsicht des Optikplanes; Fig. 3 stellt die Seitenansicht des geschlossenen Sextanten und Fig. .4 die Draufsicht dar; Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch den Meßspiegel Lind seine Lagerung.
:11s künstlicher Horizont dient eine Libelle. deren durchsichtiger Raum von den Gläsern 6 und 7 gebildet wird. Die Beleuchtung der Libelle geschieht dadurch, daß der Reflektor 5 von dem natürlichen oder künstlichen Licht erhellt wird. Als künstliche Lichtquelle ist die Birne 2 vorgesehen, deren Licht wahlweise durch einen Farbfilter 3 gefärbt und durch eine Irisblende 4 in der Helligkeit geregelt werden kann. An Stelle des künstlichen Lichtes läßt sich auch Tageslicht verwenden, welches bei i eintritt und ebenfalls durch die erwähnten Organe regelbar ist. i stellt dabei entweder einen herausklappbaren Reflektor dar oder eine Glasplatte, die außen durch einen Schieber oder eine Klappe abgedeckt werden kann. Die aus der Libelle austretenden Strahlen werden von den Prismen 9 und io zur Linse i i reflektiert (vgl. Fig. i und 2), in deren Brennfläche sich die Libellenblase bewegt. Die vom künstlichen Horizont kommenden Strahlen treten dabei senkrecht in die Strahlengangebene E1-E1 des optischen Systems ein, wobei die Linse i i im senkrecht verlaufenden Teil des Strahlenganges angeordnet ist. Sodann gelangen die Libelletistrahlen in das Prisma 12, an dessen durchlässig verspiegelter Grundfläche 12" sie zum Prisma i4 und von hier zur Glasplatte 16 geworfen werden. An der Fläche 12a erfolgt auch die Mischung mit dem vom natürlichen Horizont !N' kommenden, weiter unten näher erläuterten Strahlengang. In der Glasplatte 16 tritt eine Aufspaltung ein. Ein Teil des Lichtes mündet, hier in den Strahlengang für die indirekte Visur. Er gelangt dabei von 16 durch die Glasplatte 17 und wird bei der indirekten Visur vom Auge in I wahrgenommen. Der andere Teil des Lichtes wird unter Zwischenschaltung von zwei Linsen gleicher Brennweite (28, 29) und zwei Prismensystemen (24, 25 und 26, 27) auf die Unterseite des mittels der Handhabe 36 (Fig. 4) verstellbaren Meßspiegels 21 geworfen. Hier erfolgt das Einbringen in den Strahlengang für die direkte Visur, mit dem er nach dem Durchtritt durch die Glasplatte 23 in das Auge bei D gelangt. Das Sternenlicht tritt durch die Glasplatte 22 ein und wird vom Meßspiegel 21 entweder durch den vollkommen verspiegelten Teil 21a in Richtung I reflektiert (Strahlengangebene Ei-Et), oder tritt durch den unverspiegelten Teil des Meßspiegels hindurch (Strahlengangebene E2-E2). Der Übergang des Libellenstrahlenganges von der einen Strahlengangebene zu der anderen erfolgt im Prisma 26. Die Aufgabe des Prismensystems 24, 25 besteht neben der Umlenkung der Strahlen darin, die rechte und linke Seite des Gesichtsfeldes miteinander zu vertauschen.
Der Eintritt der vom natürlichen Horizont kommenden Strahlen erfolgt durch die Glasplatte 15 und das Prisma 13. Vom Prisma 12 ab deckt sich dieser Strahlengang mit dem von der Libelle kommenden. Die Pfismensysteme 12, 13, 14 bzw. 24, 25 und 26, 27 werden zweckmäßig durch Verkitten hergestellt. Selbstverständlich sind auch Anordnungen denkbar, bei denen die Prismen durch Spiegel und Glasplatten ersetzt sind. Die Gläser 15, 17, 22 und 23 dienen zum staubdichten Abschließen des optischen Systems nach außen. Ihre Lage im Sextantengehäuse ist aus den Abb. 3 und .4 zu ersehen. Diese Gläser wie auch Teile des optischen Svstems können mit reflexvermindernden Schichten versehen sein.
In Fig. 5 stellt 21 wieder den Meßspiegel dar, und zwar bedeutet das stark ausgezogene Stück der Oberfläche eine lichtundurchlässige Verspiegelung Zia. Am Körper 30 ist einerseits der Spiegel 21 gelagert. andererseits die konisch ausgebildete Achse 31, um die der Spiegel drehbar ist. Die Teile 21. 30. 31 sind starr miteinander verbunden. Die Achse 31 ist drehbar .gelagert in der gehäusefesten Buchse 32, 33 stellt einen Teil der Grundplatte dar, die das optische System trägt. Wie ohne weiteres ersichtlich, ist das Lager des Meßspiegels in dem vom verspiegelten Teil 21a des Meßspiegels beschatteten Raum angeordnet, wodurch eine bessere Ausnutzung der Raumverhältnisse ermöglicht wird.
Vor der Einblicköffnung 17 befindet sich ein Flansch 34, um den eilt Augenpolster 35 gelegt ist. Bei Verwendung eines Beobachtungsfernrohres dient der Flansch 34 gleichzeitig zur Aufnahme des Fernrohres.
Die Teile 18, 19, 20 stellen Blenden dar, die wahlweise in geeigneter Kombination mittels der Handhabe 37 in den Strahlengang für die indirekte Visttr eingeschaltet werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Sextant, dadurch gekennzeichnet, daß zwei verschiedene, gegebenenfalls teilweise gleichlaufende Strahlengänge für die von dem zu beobachtenden Gestirn kommenden Strahlen zur unterschiedlichen (direkten und indirekten) Gestirnsbeobachtung vorgesehen sind, indem für die direkte Gestirnsbeobachtung vom Gestirn einfallende Strahlen ohne (bzw. nahezu ohne) Reflexion einer Beobachtungsstelle des Sextanten und für die indirekte Gestirnsbeobachtung Strahlen aus dem einfallenden Strahlenbündel mittels eines total (bzw. praktisch total) reflektierenden Spiegels einer zweiten Beobachtungsstelle des Sextanten zugeleitet werden, und daß zur gemeinsamen Verwendung eines Horizontes für beide Arten von Gestirnsbeobachtungen Umlenkprismen, -spiegel, Linsen und/oder dgl. den Strahlengang des Horizontbildes in denjeweils benutzten Gestirnsstrahlengang einlenken.
2. Sextant nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Gestirn einfallende Strahlenbündel zum Teil von einem total bzw. nahezu total reflektierenden Spiegel geschnitten und der für die indirekte Gestirnsbeobachtung vorgesehenen Beobachtungsstelle des Sextanten zugeleitet wird, während der Strahlengang für den nicht geschnittenen Teil des Strahlenbündels zu der Beobachtungsstelle für die direkte Gestirnsbeobachtung führt.
3. Sextant nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Strahlengängen ein gemeinsamer, teils vollkommen verspiegelter, teils unverspiegelt belassener MeBspiegel (21) liegt. Sextant nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Strahlengängen ein und derselbe künstliche (6, 7) oder natürliche Horizont zugeordnet ist. 5. Sextant nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Strahlengängen je ein besonderer künstlicher oder natürlicher Horizont zugeordnet ist. 6. Sextant nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des optischen Systems, daß bei indirekter Visur das Einbringen des künstlichen Hörizontes (6, 7) auf der einen Seite der Meßspiegelreflexionsebene bei der direkten Visur auf der anderen Seite der Meßspiegelreflexionsebene erfolgt. 7. Sextant nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen des natürlichen Horizontes in einen der beiden Strahlengänge vorzugsweise ohne Zwischenschaltung von Linsen erfolgt. B. Sextant nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen der vom Horizont kommenden Strahlen in einen der beiden Strahlengänge durch Zwischenschaltung optischer Mittel, z. B. Linsen (28, 29) und/oder seitenumkehrenden Prismen (24, 25), so erfolgt, daß das Horizontbild seiten- und höhenrichtig dem Meßpunktbild angepaßt ist. 9. Sextant nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der den Horizont abbildende Strahlengang zum Teil senkrecht zu mindestens einer der beiden Strahlengangebenen verläuft und dabei die den künstlichen Horizont abbildende Linse (ii) vorzugsweise in diesem senkrechten Teil des Horizontstrahlenganges angeordnet ist. io. Sextant nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das die voneinander getrennten Strahlengänge darstellende optische System vermittels lichtdurchlässiger Scheiben (i, 15, 17, 22, 23) staubdicht nach außen abgeschlossen ist. i i. Sextant nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässigen Scheiben und Teile des optischen Systems mit reflexvermindernden Schichten ausgestattet sind. 12. Sextant nach Anspruch i bis io, gekennzeichnet durch Mittel zur Mischung der vom natürlichen und künstlichen Horizont kommenden, in die beiden Strahlengänge einzuleitenden Strahlen, z. B. zwei vorzugsweise miteinander verkittete Prismen (12, 13), deren eine Grundfläche lichtdurchlässig verspiegelt ist. 13. Sextant nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Anpassung der Helligkeit des künstlichen Horizontes an die in den beiden Strahlengängen herrschenden Helligkeitsverhältnisse an sich bekannte Mittel, z. B. Irisblende (4), Reflektoren (i), Farb- Bläser (3) vorgesehen sind, die gleichzeitig sowohl die künstliche wie auch die natürliche Lichtquelle zu regeln in der Lage sind. 14. Sextant nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Lagerung des MeB-spiegels in dem vom verspiegelten Teil beschatteten Raum angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Schweizer Patentschrift Nr. 211 68o.