-
Prismensystem zum Zusammenführen bzw. Trennen zweier Abbildungsstrahlengänge
Die Erfindung betrifft ein Prismensystem zum Zusammenführen bzw. Trennen zweier
Abbildungsstrahlengänge mit einer als Bildtrennungskante wirkenden. Prismenkante,
bestehend aus zwei Prismen mit parallel angeordneten Reflexionsflächen, an denen
die beiden Strahlengänge durch Totalreflexion um go° abgelenkt werden.
-
Die Aufgabe der Zusammenführung zweier Abbildungsstrablengänge besteht
beispielsweise bei Theodoliten mit Koinzidenzablesung. Die bisher zu diesem Zweck
benutzten Prismensysteme sind verhältnismäßig kompliziert, wenn man eine scharfe
und saubere Bildtrennungskante erzielen will. In fast allen Fällen kommen die bekannten
Systeme ohne Kittflächen nicht aus. Ein Prismensystem recht einfachen Aufbaues schlägt
die Erfindung vor, wobei keine verkitteten Teile erforderlich sind. Hierbei wird
von bekannten Prismensystemen mit parallel angeordneten Reflexionsflächen ausgegangen,
an denen die beiden. Strahlengänge durch Totalreflexion um go°, abgelenkt werden,
wobei eine Prismenkante als Bildtrennunskante verwendet wird (vgl. z. B. deutsches
Patent 287 33I).
-
Nach dem Erfindungsvorschlag dient bei einem Prismensysbem der eingangs
bezeichneten Art als Bildtrenmungskante eine Prismenkante, die von der dein einen
Abbildungsstrahlengang zugeordneten Reflexionsfläche des einen Prismas und von der
dieser Reflexionsfläche benachbarten, schwach geneigt
zur Strahleneinfallsrichtung
ausgebildeten Fläche des gleichen Prismas, gebildet wird, wobei diese beiden Begrenzungsflächen
stumpfwinklig zueinander stehen. Die Strahlenaustrittsfläche des zweiten Prismas
verläuft hierbei in geringem Luftabstand parallel zu der schwach geneigten Fläche
des ersten Prismas.
-
Findet das. Prismensystem bei Theodoliten mit Koinzidenzablesung Verwendung,
um zwei gegenüberliegenden Teilkreisablesestellen zugeordnete Abbildungsstrahlengänge
so zusammenzuführen, daß diese Teilkneisstelllen längs einer Trennungskante nebeneinander
abgebildet werden, um sie in bekannter Weise unter Zwischenschaltung optischer Ablenkelemenbe
zur Parallelverschiebung zu einem Koinzidenzbild zu vereinigen, so ist in weiterer
Ausbildung der Erfindung bei dem zweiten Prisma des Prismensystems die Reflexionsfläche
durch zwei ein Dach bildende totalreflektierende Flächen ersetzt. Dies bringt den
Vorteil, daß man in dem geschilderten Verwendungsfall für die gegenläufige Bildverschiebung
der beiden zusammengeführten Teilkreisstellen-Abbildungsstrahlengänge mit einem
einzigen optischen Ablenkelement, z. B. in Form einer kippbaren Planplatte, auskommt,
während man sonst zwei ,gegenläufig zu kippende Platten benötigt. Bei der Anordnung
nach dem Erfindungsvorschlag wird die Gegenläufigkeit der Bilder durch die Dachkante
des zweiten Prismas bewirkt. Hierdurch erspart man ein zweites optisches Ablenkelement,
außerdem wird -der Verstellmechanismus vereinfacht.
-
Das Prismensystem nach der Erfindung ist einfach und billig herzustellen:
die Trennungskante läßt sich einfach erzeugen, die eventuell zusätzliche Dachkante
bequem anbringen, eine Verspiegelung irgendwelcher Flächen ist .nicht erforderlich,
ein Verkitten oder Ansprengen von Prismenteilen entfällt. Darüber hinaus besteht
noch der Vorteil, die unterschiedliche optische Weglänge der beiden Abbildwngsstrahlengänge,
die zusammenzuführen bzw. zu trennen sind, einfach dadurch auszugleichen, daß man
das eine betreffende Prisma des Systems in Richtung auf das einfallende zugehörige
Ab-
bildungsstrahlenbündel entsprechend verlängert. Man erspart sich dann
besondere getrennte Ausgleichsmittel.
-
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Mit i ist bei einem in seinen Einzelheiten nicht weiter dargestellten
Theodolit mit Koinzidenzablzsumg das optische System angedeutet, welches die beiden
diametral gegenüberliegenden Kreisstellen in der Bildebene A des Trennungssystems
2, 3 abbildet. Die von den beiden Teilkreisstellen kommendem, mit Hilfe nicht dargestellter
optischer Umlenkmittel bereits zusammengeführten Abbildungsstrahlen:gänge sind mit
I und 11 bezeichnet. Zwischen dem optischen System i und dem Bildtrennungssystezn
2, 3 ist die um die Achse B-B kippbare Planplatte q. angeordnet, die somit beiden
Strahlengängen I und. II gemeinsam zugeordnet ist. Das Trennungssystem besteht nun
aus den beiden Prismen 2 und 3, wobei das Prisma 2 dem Strahlenbündel I und. das
Prisma 3 dem Strahlenbündel II zugeordnet ist. Beide Prismen besitzen totalreflektierende
Flächen, die den Strahlengang um 9o° knicken. Im Falle des Prismas 2 geschieht dies
durch die Fläche 5, im Falle des als Dachkantprisma ausgebildeten Primnas 3 durch
die das Dach bildenden totalreflektierenden Flächen 6, 6'. Die Reflexionsfläche
5 des Prismas 2 und. dessen benachbarte Fläche 7, die schwach generigt zuT Strahleneinfallsrichtung
I ausgebildet ist, stehen - in einem Winkel von etwa 1400 zueinander und bilden
die Begrenzungsflächen der Prismenkante 8, :die die Bildtrennungskanbe darstellt.
Die der Dachkante des Prismas 3 gegenüberliegende Prismenfläche 9 ist parallel zuT
Fläche 7 des PriSMa-s 2 angeordnet. Die Prismen 2 und 3 sind so zueinander angeordnet,
daß diese Flächen 7 und 9 unmittelbar aneinander zu liegen kommen. Die Fläche 9
ist für das Prisma 3 die Strahlenaustrittsfläche. Dadurch, daß die eine Kreisstelle
(Abbildungsstrahlenbündel I) über die einfach spiegelnde Fläche 5 des Prismas 2,
dagegen die andere Stelle (Abbildungsstrahlenbündel II) über die Dachkante 6, 6'
des Prismas 3 gespiegelt wird, wird erreicht, daß beim Kippen der Planplatte zur
Herstellung der Koinzidenz die Teilbilder sich gegenläufig in der Bildebene A bewegen.
In dieser Bildebene sind oberhalb der Trennungskante 8 nur Bildteile sichtbar, die
von den Prisma 2 über die Fläche 5 ,gespiegelt werden und von-der Kreisstelle I
kommen. Die unterhalb der Kante 8 sichtbaren Bildbeile kommen durch die aneinanderliegenden
Flächen 7 und 9 über die das Dach des Prismas 3 bildenden Spiqgelflächen 6, 6' von
der Kreisstelle Il. Die verschiedenen Lichtweglängen der Abbildungsstrahlenbündel
I und II sind durch entsprechende Verlängerung des Dachkantprismas 3 nach unten
um den Betrag l auf optisch gleiche Größe gebracht.