DE948195C

DE948195C - Telescope for use in conjunction with a distant reflector

Info

Publication number: DE948195C
Application number: DEK20834A
Authority: DE
Inventors: Thomas William Clifford; John Alfred Mills
Original assignee: Kapella Ltd
Current assignee: Kapella Ltd
Priority date: 1953-01-20
Filing date: 1954-01-20
Publication date: 1956-08-30

Description

Fernrohr zur Verwendung in Verbindung mit einem fernen Reflektor Die Erfindung betrifft ein Fernrohr, das in Verbindung mit einem fernen Reflektor in einem Autoreflektionssystem verwendet werden kann, um die Genauigkeit der Lage des fernen Reflektors in einer zur Achse des Fernrohrs senkrecht liegenden Ebene zu prüfen. Ein Autoreflektionssystem ist ein System, bei dem das Fernrohr auf das in einem fernen Spiegel reflektierte Bild einer von dem Fernrohr getragenen Zielmarke fokussiert ist. In derartigen Systemen ist bisher die Zielmarke durch Markierungen auf dem Rand des Fernrohrs gebildet worden oder auf einem Ring, der auf das Vorderende des Fernrohrs aufgepaßt wurde. Die vorliegende Erfindung hat die hauptsächliche Aufgabe, ein verbessertes autoreflektierendes Fernrohr zu schaffen, bei dem ein hoher Grad von Genauigkeit bei der Prüfmessung mit einer einfachen Ausbildung des Fernrohrs erhalten werden kann. Eine weitere speziellere Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Anbringung der Zielmarke zu schaffein, die gestattet, daß die Markierung auf die Fernrohrachse mit größerer Genauigkeit eingestellt werden kann und die eine genaue Messung der Neigung in der Halterung des fernen Reflektors erleichtert, während gleichzeitig eine hellere Beleuchtung der Zielmarke ermöglicht wird und wobei kleinere Aperturen für den Lichtstrahl für irgendwelche zwischen dem Fernrohr und dem fernen Spiegel liegenden Bauteile erforderlich sind.Telescope for use in conjunction with a distant reflector Die The invention relates to a telescope, which in connection with a distant reflector in an auto-reflection system can be used to determine the accuracy of the location of the distant reflector in a plane perpendicular to the axis of the telescope check. An auto-reflection system is a system in which the telescope points to the in a distant mirror reflected image of a reticle carried by the telescope is focused. In systems of this type, the target mark has hitherto been through markings formed on the rim of the telescope, or on a ring attached to the front end the telescope was watched. The present invention has the main one Task to create an improved auto-reflective telescope in which a high degree of accuracy in test measurement with a simple design of the Telescope can be obtained. Another more specific task is to to provide improved placement of the reticle that allows the marker can be adjusted to the telescope axis with greater accuracy and the one Accurate measurement of the inclination in the holder of the distant reflector facilitates while at the same time a brighter illumination of the target mark is made possible and with smaller ones Apertures for the light beam for any between the telescope and components lying in the far mirror are required.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Fernrohr ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuse, ein Objektiv in dem Gehäuse, eine Vorrichtung an dem rückwärtigen Ende des Gehäuses zur Betrachtung des von dem Objektiv entworfenen Bildes, eine Zielfadenkreuzscheibe, die in dem vorderen Ende des Gehäuses angebracht ist und eine Vorrichtung, durch welche diese Fadenkreuzscheibe vom Innern des Gehäuses her beleuchtet werden kann. Die Zielfadenkreuzscheibe trägt vorzugsweise kreisförmige Markierungen, die genau auf die optische Achse des Objektivs zentriert sind.In accordance with the present invention, the telescope generally includes a cylindrical housing, a lens in the housing, a device on the rear End of the housing for viewing the image created by the lens, a Aiming reticle that is mounted in the front end of the housing and a device through which this crosshair disk from inside the housing can be illuminated. The target crosshair disk preferably carries circular ones Markings that are exactly centered on the optical axis of the lens.

Die Vorrichtung zur Beleuchtung der Zielfadenkreuzscheibe enthält vorzugsweise ein Lampengehäuse, das auf dem Gehäuse an einer zwischen den beiden Enden liegenden Stelle angebracht ist und eine Vorrichtung (z. B. einen geneigten, teilweise durchsichtigen Spiegel oder ein das Strahlenbündel teilendes Prisma) in dem Gehäuse, so daß die von dem Lampenträger aus seitlich in das Gehäuse eintretenden Lichtstrahlen auf . das Zielfadenkreuz hingelenkt werden, während die Strahlen des Beobachtungsstrahlenganges zur Betrachtungsvorrichtung hinlaufen. Der Lampenträger ist zweckmäßig auf dem Gehäuse abnehmbar montiert, so daß er, wenn dies gewünscht wird, leicht abgenommen werden kann, um zu vermeiden, daß. er irgendeinem Teil des Aufbaues hinderlich ist, wenn das Fernrohr für andere Aufgaben als die Autoreflektion benutzt wird, mit der sich die Erfindung befaßt, z. B. als Ausrichtfernrohr für Richtungs- und Parallelismusprüfungen.Contains the device for illuminating the target crosshair disk preferably a lamp housing that sits on top of the housing at one between the two Is attached at the ends and a device (e.g. an inclined, partially transparent mirror or a prism dividing the beam) in the housing, so that those entering the housing from the side of the lamp holder Rays of light on. the target crosshairs are directed while the rays of the The observation beam path to the observation device run. The lamp holder is conveniently removably mounted on the housing so that it can, if so desired can be easily removed to avoid that. he any part of the Setup is a hindrance if the telescope is used for tasks other than auto-reflection is used with which the invention is concerned, e.g. B. as an alignment telescope for Direction and parallelism tests.

Das autoreflektierende Fernrohr kann benutzt werden, um festzustellen, ob der Teil, welcher den fernen Spiegel trägt, mit dem Teil, welcher das Fernrohr trägt, richtig ausgerichtet ist. Diese Teile können, falls erforderlich, in ihrer gegenseitigen Lage verstellt werden, um sie. in eine Lage zu bringen, bei der das Bild der Zielfadenkreuzscheibe genau auf die Achse des Fernrohrs ausgerichtet ist.The auto-reflective telescope can be used to determine whether the part which carries the distant mirror with the part which the telescope is properly aligned. These parts can, if necessary, in their mutual position to be adjusted to them. put in a position where the Image of the target crosshair disk is precisely aligned with the axis of the telescope.

Das Fernrohr kann auch- andererseits für die Messung eines Ausrichtungsfehlers dieser Teile benutzt werden. Für diesen Zweck sind geeignete Meßskalen auf der Zielfadenkreuzscheibe angebracht, um sie mit einem Linienkreuz zu vergleichen, das auf einer Beobachtungsfadenkreuzscheibe angebracht ist, die in einer Bildebene des Objektivs angeordnet sein kann, und zwar in genauer Ausrichtung auf die Achse des Objektivs, so daß es mittels eines Okulars, welches auf die Fadenkreuzscheibe fokussiert wird, betrachtet werden kann.The telescope can also be used, on the other hand, to measure an alignment error these parts are used. There are suitable measuring scales on the target crosshair disk for this purpose attached to compare them with a cross of lines on an observation reticle is attached, which can be arranged in an image plane of the lens, namely in precise alignment with the axis of the objective so that it can be which is focused on the crosshair disk can be viewed.

Für genauere Messungen des Fehlers kann eine optische Ablenkungsvorrichtung in dem Gehäuse vorgesehen sein, um eine seitliche Verschiebung des mit 'der Betrachtungsvorrichtung beobachteten Bildes zu bewirken.For more accurate measurements of the error, an optical deflection device can be used be provided in the housing to a lateral displacement of the 'the viewing device to effect the observed image.

Diese optische Ablenkungsvorrichtung kann verschiedene Formen annehmen. Sie kann z. B. zwei durchsichtige Vierkantprismen enthalten, die um zwei zueinander geneigte Achsen gekippt werden können, oder wahlweise ein einziges durchsichtiges Vierkantprisma, das um zwei solche Achsen gekippt werden kann. Ein weiterer Bereich der Verschiebung kann dadurch erhalten werden, daß eine Grüppe von zwei oder mehreren durchsichtigen Vierkantprismen benutzt wird, von denen jedes um zwei Achsen gekippt werden kann, wobei diese Prismen miteinander verbunden sind, so daß sie stets ähnliche und gleichzeitige Bewegungen ausführen. Auch andere. Formen von Ablenkvorrichtungen können verwendet werden, wie z. B. ein Paar von entgegengesetzt drehbaren Keilprismen.This optical deflection device can take various forms. You can z. B. contain two transparent square prisms that are two to each other inclined axes can be tilted, or optionally a single see-through Square prism that can be tilted around two such axes. Another area the shift can be obtained by adding a group of two or more transparent square prisms are used, each of which is tilted about two axes can be, these prisms are connected to each other so that they are always similar and perform simultaneous movements. Others too. Forms of deflectors can be used such as B. a pair of oppositely rotatable wedge prisms.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführung ist auf dem Gehäuse ein Ansatz oder eine Verdickung an einem zwischen den Enden liegenden Punkt vorgesehen, um nicht nur den Lampenträger, sondern auch die Fokussiervorrichtung -für das Objektiv und die Vorrichtung zur Einstellung der optischen Ablenkvorrichtung aufzunehmen. Die Verdickung kann daher Öffnungen auf vier Seiten aufweisen, von denen zwei die - Bedienungsknöpfe für die Betätigung der optischen. Ablenkvorrichturig aufnehmen, um die Bildverschiebung in zwei Richtungen vornehmen zu können, während die dritte Öffnung einen Bedienungsknopf zur Scharfeinstellung des Objektivs und die vierte den Lampenträger aufnimmt.In a preferred practical embodiment there is a on the housing Approach or a thickening provided at a point between the ends, Not only about the lamp holder, but also the focusing device for the lens and to accommodate the device for adjusting the optical deflection device. The thickening can therefore have openings on four sides, two of which are the - Control buttons for operating the optical. Pick up deflector, to be able to move the image in two directions, while the third Opening a control button for focusing the lens and the fourth takes up the lamp holder.

Die Erfindung kann auf verschiedenen Wegen. verwirklicht werden; eine bevorzugte Ausführungsform des Fernrohrs nach der Erfindung ist zusammen mit . einigen Abwandlungen in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, in denen Fig. i und z zwei axiale Längsschnitte .der bevorzugten Ausführungsform sind, wobei die Schnitte in zueinander senkrechten Ebenen geführt sind; Fig. 3 und q. sind Querschnitte nach den.Linien 3=3 und q.-q. der Fig. i bzw. Fig. z ; Fig. 5 ist eine Endansicht; Fig. 6, 7 und 8 sind Querschnitte nach den Linien 6-6, 7-7 und 8-8 der Fig. i ; Fig. 9 und io sind eine Endansicht und ein Querschnitt (nach den Linien io-io der' Fig, 9) einer geeigneten Ausführung des fernen Spiegels, der in Verbindung mit dem Fernrohr nach Fig. i bis 8 benutzt werden kann; Fig: ii und 12. sind ähnliche Ansichten einer abweichenden Ausführungsform für den fernen Spiegel; Fig. 13 stellt die Benutzung des Fernrohrs der. Fig. i bis 8 in Verbindung mit dem fernen Spiegel der Fig. ii und i2 dar, und Fig. 1q., 15 und 16 sind Darstellungen von Abänderungen des Fernrohrs nach den Fig. i -bis B. Bei der Anordnung der Fig:-i bis 8 enthält das Fernrohr ein zylindrisches Gehäuse, das in passender Weise zwei genau aufeinander ausgerichtete Teile A, A 1 aufweist, die von einem kugelförmigen Block A 2 getragen werden und -sich von diesem nach vorn bzw. rückwärts erstrecken.The invention can be implemented in various ways. to be realized; a preferred embodiment of the telescope according to the invention is together with. some modifications are shown in the accompanying drawings, in which FIGS. i and z are two axial longitudinal sections of the preferred embodiment, the sections being made in planes perpendicular to one another; Fig. 3 and q. are cross-sections according to the lines 3 = 3 and q.-q. of Fig. i and Fig. z; Figure 5 is an end view; Figures 6, 7 and 8 are cross sections taken along lines 6-6, 7-7 and 8-8 of Figure i; 9 and 10 are an end elevation and cross-section (taken along lines 10-10 of FIG. 9) of a suitable embodiment of the far mirror which can be used in conjunction with the telescope of FIGS. 1-8; Figures ii and 12 are similar views of a variant embodiment for the far mirror; FIG. 13 illustrates the use of the telescope of FIG. I to 8 in connection with the far mirror of figs. Ii and i2, and figs. 1q., 15 and 16 are illustrations of modifications of the telescope according to figs. 1 to 8, the telescope contains a cylindrical housing which suitably has two precisely aligned parts A, A 1 , which are carried by a spherical block A 2 and extend forward and backward therefrom.

Der rückwärtige Teil A 1 des Gehäuses trägt ein Okular B, das in der üblichen «reise eingestellt werden kann, um sich der Sehschärfe des Beobachters anzupassen, so daß es (in Verbindung mit einer Aufrich--tungslinse Bl, die von einer Platte B2 getragen wird) auf eine feste Beobachtungsfadenkreuzscheibe C fokussiert werden kann. Diese Fadenkreuzscheibe känn in passender Weise an dem rückwärtigen Ende des vorderen Teiles A des Gehäuses angebracht sein und trägt die üblichen kreuzförmigen Linien, die rechtwinklig zueinander liegen. Der Schnittpunkt des Fadenkreuzes ist genau auf die Achse des zylindrischen Gehäuses ausgerichtet. Die Verbindungslinie zwischen' dem Schnittpunkt der Kreuzlinie auf der Fadenkreuzscheibe mit dem optischen Mittelpunkt des weiter unten beschriebenen Objektivs definiert die. Sichtlinie des Fernrohrs.The rear part A 1 of the housing carries an eyepiece B, which is in the The usual “trip” can be adjusted to suit the visual acuity of the observer adapt so that it (in connection with an erecting lens Bl, which is of a Plate B2 is carried) focused on a fixed observation reticle disk C. can be. This crosshair disk can in an appropriate manner be attached to the rear end of the front part A of the housing and carries the usual cross-shaped lines that are perpendicular to each other. The intersection of the crosshair is precisely aligned with the axis of the cylindrical housing. The line connecting 'the intersection of the cross line on the crosshair disk defined with the optical center of the objective described below the. Line of sight of the telescope.

Der Vorderteil A des Gehäuses nimmt ein Objektiv auf, das aus einem festen Teil D und einem beweglichen Teil Dl besteht, und eine Zielfadenkreuzscheibe F in dem Vorderende des Gehäuses sowie eine optische Ablenkeinrichtung E zwischen der Fadenkreuzscheibe und dem Objektiv.The front part A of the housing accommodates a lens that consists of a fixed part D and a movable part Dl consists, and a target crosshair disk F in the front end of the housing and an optical deflector E between the reticle and the lens.

Der bewegliche Teil D1 des Objektivs ist in einer Kammer D2 angeordnet, die in axialer Richtung entlang dem zylindrischen Vorderteil A des Gehäuses verschoben werden kann, um die Scharfeinstellung zu bewirken, und das gegen eine Verdrehung mittels eines Längsschlitzes D3 gehalten wird, in den ein Stift D4, der von dem Gehäuse getragen wird, eingreift. Die Kammer D2 trägt eine Zahnstange D6, die mit einem Zahnrad D' in Eingriff steht. Dieses wird von einem Mikrometerknopf Da betätigt, der in einer Öffnung auf der einen Seite des zylindrischen Blocks A 2 angebracht ist. Durch Einstellung dieses Betätigungsknopfes De kann ein Bild eines Gegenstandes, der sich in beliebiger Entfernung befindet, genau auf die Beöbachtungsfadenkreuzscheibe C mittels des Objektivs D, Dl fokussiert werden.The movable part D1 of the lens is arranged in a chamber D2, which moved in the axial direction along the cylindrical front part A of the housing can be used to effect focus, and against rotation is held by means of a longitudinal slot D3, in which a pin D4, which is of the Housing is worn, engages. The chamber D2 carries a rack D6 with a gear D 'is engaged. This is operated by a micrometer button Da, which is mounted in an opening on one side of the cylindrical block A 2 is. By setting this control button De, a picture of an object, which is located at any distance, exactly on the observation reticle C can be focused by means of the objective D, Dl.

Die optische Ablenkeinrichtung E befindet sich in einer festen Kammer El in dem Gehäuse A vor dem Objektiv D, Dl und kann verschiedene Formen annehmen. Bei einer passenden Ausführungsform enthält sie ein durchsichtiges Vierkantprisma E, das parallele Vorder- und Rückseiten hat und so angeordnet ist, da.ß es in der Kammer El um zwei zueinander senkrechte Achsen geneigt werden kann. Zu diesem Zweck ist das Vierkantprisma E in einem ringförmigen Träger E2 befestigt, der eine kugelig gekrümmte äußere Fläche hat, die in der Kammer El liegt. Zwei Federn E3, die an Anschlägen E4 auf der Vorderseite des Gehäuses A befestigt sind, dienen dazu, den Träger E2 nach vorwärts zu ziehen, so daß seine Vorsprünge in Eingriff mit den Oberflächen von drei Kugeln E5, EG, E7 gehalten. werden, die an den Eckpunkten eines rechtwinkligen Dreiecks in einer Querebene angeordnet sind. Eine dieser Kugeln E5, nämlich die an der rechtwinkligen Spitze des Dreiecks, wird von einem Lageralm E$ der Kammer El unterstützt, während die beiden anderen Es und E7 von den Enden von langen flachen Zügen G und GI getragen werden, die sich in passende Vertiefungen auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses A nach dem Block A 2 hin erstrecken. Der Zug G ist an seinem rückwärtigen Ende in einen Schlitz B3 (Fig. -7) in der. Platte B2, welche die Aufrichtungslinse B1 trägt, geführt und hat einen Vorsprung G2, gegen den sich eine Kurvenscheibe G3 legt, die von .einem Mikrometerbedienungsknopf G4 getragen wird. Der Zug G1 ist in ähnlicher Weise in einen Schlitz B4 in der Platte B2 geführt und hat einen Vorsprung G5, der mit einer Kurvenscheibe Gs im Eingriff steht, die von einem Mikrometerbedienungsknopf G7 getragen wird. An ihren vorderen Enden sind die Züge G und GI in Schlitze EU und E11 (Fig. 8) in einem nach innen gerichteten Ansatz E3 der Kammer El geführt. Die zwei Handbedienungsknöpfe G4 und G' sind in Öffnungen auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Blocks A 2 angeordnet. Eine Drehung eines der beiden Bedienungsknöpfe G4 oder G7 verursacht über die Züge G oder GI eine Bewegung der betreffenden Kugeln Es oder E7 in Längsrichtung gegenüber dem Gehäuse A. . Auf diese Weise wird das durchsichtige Vierkantprisma E um eine Achse gekippt, die durch eine Linie gebildet wird, welche die Mittelpunkte der zwei Kugeln E5, E' oder E5, Es verbindet. Diese Kippung bewirkt, daß das Bild, welches von dem Objektiv D, D1 auf der Beobachtungsfadenkreuzscheibe C fokussiert ist, sich seitwärts um einen Betrag bewegt, der von dem Betrag der Drehung des Bedienungsknopfes G4 oder G' abhängt. Es ist klar, daß eine seitliche Einstellung des Bildes in irgendeiner gewünschten Richtung durch eine entsprechende Einstellung der zwei Bedienungsknöpfe G4, G' herbeigeführt werden kann.The optical deflection device E is located in a fixed chamber El in the housing A in front of the objective D, Dl and can take various forms. In a suitable embodiment, it contains a transparent square prism E, which has parallel front and rear sides and is arranged so that it can be inclined in the chamber E1 about two mutually perpendicular axes. For this purpose, the square prism E is fastened in an annular carrier E2, which has a spherically curved outer surface which lies in the chamber El. Two springs E3 attached to stops E4 on the front of housing A serve to pull carrier E2 forward so that its projections are held in engagement with the surfaces of three balls E5, EG, E7. which are arranged at the corner points of a right triangle in a transverse plane. One of these balls E5, namely the one at the right-angled apex of the triangle, is supported by a bearing alm E $ of the chamber El, while the other two Es and E7 are carried by the ends of long flat trains G and GI , which fit into matching depressions on opposite sides of the housing A to the block A 2 extend. The train G is at its rear end in a slot B3 (Fig. -7) in the. Plate B2, which carries the erecting lens B1, out and has a projection G2, against which a cam plate G3, which is carried by .einem micrometer operating button G4, rests. The train G1 is similarly guided in a slot B4 in the plate B2 and has a projection G5 which engages a cam plate Gs carried by a micrometer control knob G7. At their front ends, the trains G and GI are guided in slots EU and E11 (Fig. 8) in an inwardly directed approach E3 of the chamber El. The two manual control buttons G4 and G 'are arranged in openings on diametrically opposite sides of the block A 2. A rotation of one of the two control buttons G4 or G7 causes the relevant balls Es or E7 to move longitudinally with respect to the housing A. via the trains G or GI. In this way, the transparent square prism E is tilted about an axis which is formed by a line connecting the centers of the two balls E5, E 'or E5, Es. This tilting causes the image which is focused on the observation reticle C by the objective D, D1 to move sideways by an amount which depends on the amount of rotation of the control knob G4 or G '. It is clear that a lateral adjustment of the image in any desired direction can be brought about by a corresponding adjustment of the two operating buttons G4, G '.

Die Zielfadenkreuzscheibe F ist in dem vorderen Ende des Gehäuses A angebracht, wobei ihre Markierungen genau auf die Achse des Fernrohrs ausgerichtet sind. Diese Markierungen bestehen vorzugsweise (s. Fig. 5) aus konzentrischen Ringen F1, wobei abwechselnd einander folgende Ringe vorzugsweise an verschiedenen Winkelstellungen unterbrochen sind, so daß die Ringe leicht voneinander unterschieden werden können. Die Ringe F1 haben genaue Abstände und sind mit Skalenmarken versehen, die den Abstand des Ringes von dem Mittelpunkt des -Zieles in geeigneten Skalenwerten angeben.The reticle disk F is in the front end of the housing A with their markings aligned precisely with the axis of the telescope are. These markings preferably consist of concentric rings (see FIG. 5) F1, alternately following rings, preferably at different angular positions are interrupted so that the rings can be easily distinguished from one another. The rings F1 have precise distances and are provided with scale marks that indicate the distance of the ring from the center of the target in suitable scale values.

Die Zielfadenkreuzscheibe F wird von dem Innern des Gehäuses aus von dem - Lampenträger H beleuchtet, der auf der vierten Seite des Blocks A 2 angebracht ist. Fin teilweise durchsichtiger Spiegel Hl ist mit einer Neigung von q.5° in dem Block so gelagert, daß die von der Lampe H2 ausgehenden Strahlen nach vorn reflektiert werden, um die Zielfadenkreuzscheibe F zu beleubhten, während gleichzeitig die Strahlen von der Beobachtungsfadenkreuzscheibe C nach dem Okular B passieren können. Dieser geneigte Spiegel Hl wird von einer ringförnügen Platte H3 getragen, die in geeigneter Weise an dem Block A 2 angebracht ist. Diese Platte trägt auch eine-Kondensorlinse H4 und ein Paar Buchsen H5, in welche Stifte H6, die am Lampenträger H befestigt sind, eingreifen können, so daß der Lampenträger von dem Feinrohr leicht abgenommen werden kann, wenn dies gewünscht wird. Dies hat den Vorteil, daß das Fernrohr ohne den hinderlichen Lampenträger und seine elektrischen Verbindungen benutzt werden kann, und zwar für andere Zwecke als die der Selbstreflexion, z. B. in Verbindung mit einem beleuchteten fernen Ziel für Fluchtungs- und Parallehsmusmessungen in an sich bekannter Weise.The target crosshair disk F is from inside the housing from the - Illuminated lamp holder H, which is attached to the fourth side of the block A 2 is. Fin partially transparent mirror Hl is with an inclination of q.5 ° in that Block mounted in such a way that the rays emanating from lamp H2 are reflected towards the front are to illuminate the target reticle disk F, while at the same time the rays from the observation reticle C to the eyepiece B. This inclined mirror Hl is supported by an annular plate H3, which in suitable Way is attached to the block A 2. This plate also carries a condenser lens H4 and a pair of sockets H5, in which pins H6, which are attached to the lamp holder H. are able to intervene so that the lamp holder is easily removed from the fine tube can be if so desired. This has the advantage that the telescope without the cumbersome lamp holder and its electrical connections are used can be used for purposes other than self-reflection, e.g. B. in connection with an illuminated distant target for alignment and parallel measurements in in a manner known per se.

Die Autoreflexionsprüfungen, mit denen sich die vorliegende Erfindung befaßt, benötigen, wie erwähnt, die Verwendung eines fernen Reflektors, und die Fig. g und. io zeigen eine praktische Ausführung der Halterung eines solchen Reflektors, die geeignet ist, die genaue Lage an dem fernen Teil, dessen Lage gegenüber dem das Fernrohr tragenden Teil geprüft werden soll, zu ermitteln. Der Zweck der Prüfung ist festzustellen, ob die Oberfläche des fernen Reflektors genau rechtwinklig zu der Achse des Fernrohrs liegt. Bei dieser Anordnung ist der Reflektor J auf einem Träger 11 befestigt, der eine genau geschliffene Rückseite oder Fläche J2 hat und auch eine genau geschliffene Grundfläche J3, die genau rechtwinklig zu der rückseitigen Fläche 12 liegt. Der Reflektor J ist sorgfältig justiert, so daß er parallel zu der rückseitigen Fläche J2 mit hohem Grad an Genauigkeit liegt.The auto reflection tests with which the present invention is concerned, as noted, require the use of a distant reflector, and Figs. io show a practical embodiment of the holder of such a reflector, which is suitable for determining the exact position on the distant part, the position of which is to be checked in relation to the part carrying the telescope. The purpose of the test is to determine that the surface of the far reflector is exactly perpendicular to the axis of the telescope. In this arrangement, the reflector J is mounted on a carrier 11 which has a precisely ground back or surface J2 and also a precisely ground base J3 which is exactly at right angles to the rear surface 12. The reflector J is carefully adjusted so that it is parallel to the rear surface J2 with a high degree of accuracy.

Um die Autoreflexionsmessung mit einem solchen fernen Reflektor auszuführen, werden die Mikrometerbedienungsknöpfe G4 und G7 des Fernrohrs auf Null eingestellt, so daß die Oberflächen des Vierkantprismas E der optischen Ablenkeinrichtung rechtwinklig zur Fernrohrachse liegen. Das Objektiv D, Dl wird auf das Bild der Zielfadenkreuzscheibe F, das von dem fernen Spiegel J reflektiert wird, scharf eingestellt, wobei die Zielfadenkreuzscheibe von dem Licht der Lampe H2 beleuchtet ist, welches von dem geneigten, -teilweise durchsichtigen Spiegel Hl nach vorn reflektiert wird. Ein Bild der Zielfadenkreuzscheibe F kann daher durch das Okular B in Überlagerung mit dem Fadenkreuz der Beobachtungsfadenkreuzscheibe C beobachtet werden.. Der ferne Reflektor J liegt genau rechtwinklig zu der Fernrohrachse, wenn der Mittelpunkt des Bildes der Zielfadenkreuzscheibe mit dem Schnittpunkt der Kreuzlinie der Beobachtungsfadenkreuzscheibe zusammenfällt, und jeder Fehler der rechtwinkligen Lage wird sofort erkennbar.To perform the auto reflectance measurement with such a distant reflector, the telescope's micrometer control buttons G4 and G7 are set to zero, so that the surfaces of the square prism E of the optical deflector are at right angles to the telescope axis. The objective D, Dl is on the image of the target crosshair disk F reflected from the far mirror J is in focus, the Target crosshair disk is illuminated by the light of the lamp H2, which of the inclined, partially transparent mirror Hl is reflected forward. A Image of the target crosshair disk F can therefore be superimposed with the eyepiece B can be observed with the crosshairs of the observation crosshair disk C. The distant Reflector J is exactly perpendicular to the telescope axis when the center point of the image of the target reticle disk with the intersection of the cross line of the observation reticle disk coincides, and any error in the perpendicular position is immediately recognizable.

Wenn es erwünscht ist, das Ausmaß eines solchen Fehlers zu messen, werden die Skalenmarken auf den Ringen F1 der Zielfadenkreuzscheibe F, die auf Beobachtungsfadenkreuzscheibe C abgebildet werden, benutzt. Die Skalenmarken sind z. B. so angeordnet, daß der Rechtwinkligkeitsfehler leicht berechnet werden kann, z. B. in Tausendstel Zoll pro Zoll, indem die Skalenablesung durch den Abstand des fernen Reflektors von- dem Fernrohr oder vorzugsweise durch den zweifachen Wert des Abstandes dividiert wird. Dabei muß beachtet werden, daß der wirksame Abstand der Zielfadenkseuzscheibe F von dem Objektiv D, Dl doppelt so groß ist wie der des fernen Reflektors. Die Koordinaten des Rechtwinkligkeitsfehlers werden dadurch erhalten, daß die Skalenablesungen der imaginären Kreise, die tangential zu den Haarlinien des Beobachtungsfadenkreuzes liegen, in Überlagerung auf das Bild der tatsächlichen Kreismarken der Zielfadenkreuzscheibe geschätzt werdenrt Die, optische Ablenkeinrichtung kann als eine genauere Messung dieses Fehlers benutzt werden. Die Mikrometerbedienüngsknöpfe G4 und G7 werden betätigt, um das Bild der Zielfadenkreuzscheibe F zu verschieben, bis die Ringmarken darauf-- genau tau-, zu den Haarlinien der Beobachtungsfadenkreuzscheibe liegen. Die Mikrometerablesungen geben daher ein genaues Maß von z. B. einer weiteren Dezimalstelle der Skalenablesung der Koordinaten des Fehlers.If it is desired to measure the extent of such an error, the scale marks on the rings F1 of the target reticle disk F, those on the observation reticle disk C are used. The scale marks are z. B. arranged so that the Squareness error can easily be calculated e.g. B. in thousandths of an inch per inch by dividing the scale reading by the distance of the far reflector from- the telescope or, preferably, divided by twice the value of the distance will. It must be ensured that the effective distance between the target thread disc F of the objective D, Dl is twice as large as that of the distant reflector. the Squareness error coordinates are obtained by taking the scale readings of the imaginary circles that are tangent to the hairlines of the observation reticle lie, superimposed on the image of the actual circle marks of the target crosshair disk The optical deflector can be estimated as a more accurate measurement this bug can be used. The micrometer control buttons G4 and G7 are pressed, to move the image of the target crosshair disk F until the ring marks on it - exactly dew, to the hairlines of the observation reticle disk. The micrometer readings therefore give an exact measure of z. B. another decimal place of the scale reading the coordinates of the fault.

Mit dieser Messung wird der Rechtwinkligkeitsfehler des fernen Reflektors bestimmt, d. h., ob dieser Reflektor genau rechtwinklig zur Achse des Fernrohrs liegt- oder nicht. Es wird jedoch nicht festgestellt, ob der Mittelpunkt des fernen Reflektors genau auf die Achse des Fernrohrs ausgerichtet ist oder nicht. Für eine Ausrichtungsprüfung kann die Anordnung der Fig. ii bis 13 benutzt werden. In diesem Fall besteht der ferne Reflektor K aus einer durchsichtigen Scheibe mit genau parallelen Vorder- und Rückseiten K1, K2 und einer genau geschliffenen Umfangsfläche K3 von kreisförmigem Querschnitt. Er kann in eine genau geformte Vertiefung des Teiles K4 eingepaßt werden, dessen Ausrichtung mit *de in Fernrohr geprüft werden soll. Die Vorderfläche KI des Reflektors ist teilweise versilbert oder verchromt, so daß sie kreisförmige Marken K6 aufweist, die mit Bezug auf die kreisförmige Umfangsfläche K3 genau zentriert sind. Wenn es möglich ist, eine Lichtquelle hinter dem Reflektor K anzubringen, kann die Hauptfläche der Vorderseite metallisiert werden, und -die ringförmigen Marken. K5 werden freigelassen; wenn es jedoch unbequem ist, diese Ausführung zu wählen, kann auch die umgekehrte Anordnung benutzt werden, bei der die ringförmigen Marken K5 metallisiert sind und die übrige Fläche klar bleibt, wobei die Markierungen in diesem Fall von der Lampe H2 in dem Fernrohr beleuchtet werden.With this measurement, the squareness error of the distant reflector is determined, ie whether this reflector is exactly at right angles to the axis of the telescope or not. However, it is not determined whether or not the center of the far reflector is precisely aligned with the axis of the telescope. For an alignment check, the arrangement of Figures ii to 13 can be used. In this case, the far reflector K consists of a transparent disk with exactly parallel front and rear sides K1, K2 and a precisely ground peripheral surface K3 of circular cross section. It can be fitted into a precisely shaped recess in part K4, the alignment of which is to be checked with * de in the telescope. The front surface KI of the reflector is partially silver-plated or chrome-plated so that it has circular marks K6 which are precisely centered with respect to the circular circumferential surface K3. If it is possible to place a light source behind the reflector K, the main surface of the front can be metallized, and the ring-shaped marks. K5 are released; however, if it is inconvenient to choose this embodiment, the reverse arrangement can also be used, in which the ring-shaped marks K5 are metallized and the remaining area remains clear, in which case the marks are illuminated by the lamp H2 in the telescope.

Um die Ausrichtungsprüfung vorzunehmen, wird das Fernrohr auf die Marken K5 des fernen Reflektors K scharf eingestellt, und die Messung wird ausgeführt, indem die Lage der Kreuzlinien der Beobachtungsfadenkreuzscheibe mit dem überlagerten Bild der Markierung K5 auf dem fernen Reflektor verglichen wird. Die, Zielfadenkreuzscheibe F' ist bei einer solchen Ausricbtungsmessung außer Fokus, und ihr Bild ist daher durch das Okular R nicht sichtbar. Um jedoch die Gefahr von Verwechselungen zu vermeiden, ist es wünschenswert, daß die Markierungen K5 des fernen Reflektors leicht von den Markierungen F1 der Zielfadenkreuzscheibe unterschieden werden können, indem z. B., wie dargestellt, die Markierungen als geschlossene Kreise ausgeführt werden im Gegensatz zu den unterbrochenen Kreismarken der Zielfadenkreuzscheibe.To check the alignment, the telescope is pointed at the Marks K5 of the far reflector K are in focus and the measurement is carried out, by the position of the cross lines of the observation crosshair disk with the superimposed Image of the mark K5 on the distant reflector is compared. The, target reticle disk F 'is out of focus in such an alignment measurement and its image is therefore Not visible through the R eyepiece. However, in order to avoid the risk of mix-ups, it is desirable that the markings K5 of the far reflector slightly from the Markings F1 of the target crosshair disk can be distinguished by z. B., as shown, the markings are designed as closed circles in contrast to the interrupted circle marks on the target crosshair disk.

Die Messung des Ausrichtungsfehlers kann in ähnlicher Weise wie die oben beschriebene Messung ausgeführt werden, indem die Skalenmarken auf dem fernen Reflektor zu diesem Zweck mit oder ohne Zuhilfenahme der optischen Ablenkeinrichtung für eine genauere Messung benutzt werden.The alignment error measurement can be performed in a similar manner to the The measurement described above can be carried out by marking the dial marks on the far For this purpose reflector with or without the aid of the optical deflector can be used for a more accurate measurement.

Es sei auch bemerkt, daß das Fernrohr für Autokollünationsmessungen benutzt werden kann, indem das Objektiv auf Unendlich eingestellt wird, wenn dies erwünscht sein sollte. Hierdurch wird das reflektierte Bild der Beobachtungsfadenkreuzscheibe auf sich selbst scharf eingestellt, und die Prüfung auf Parallelismus kann ausgeführt'werden, indem der tatsächliche Schnittpunkt der Kreuzlinien auf dieser Fadenkreuzscheibe mit dem reflektierten Bild des Schnittpunktes verglichen wird. Es sei erwähnt, daß eine solche Autokollimationsmessung für verhältnismäßig kleine Entfernungen des fernen Reflektors von dem Fernrohr, etwa bis zu 7 m, in zufriedenstellender Weise ausgeführt werden kann; die Messung ist jedoch für größere Abstände nicht gut geeignet, weil der reflektierte Lichtfleck dann sehr klein wird und die Verlagerung dieses Lichtflecks (wegen des Rechtwinkligkeitsfehlers) von der Verlagerung des reflektierten Bildes der Kreuzlinien verschieden ist, so.daß das reflektierte Bild aufhört, sichtbar zu sein" es es sei denn, daß der Rechtwinkligkeitsfehler sehr klein ist. Bei der Autoreflexionsmessung andererseits bewegt sich der Lichtfleck und das reflektierte Bild der Zielfadenkreuzmarkierung stets zusammen.It should also be noted that the telescope for autocollination measurements can be used by setting the lens to infinity if this should be desirable. This makes the reflected image of the observation reticle focused on himself, and the test for parallelism can be carried out, by the actual intersection of the cross lines on this crosshair disk with the reflected image of the intersection is compared. It it should be mentioned that such an autocollimation measurement for relatively small Distances of the far reflector from the telescope, approximately up to 7 meters, are more satisfactory Way can be run; however, the measurement is not for larger distances well suited because the reflected light spot is then very small and the displacement this light spot (because of the squareness error) from the displacement of the reflected image of the cross lines is different, so that the reflected image ceases to be visible "unless the squareness error very much is small. On the other hand, in the auto reflection measurement, the light spot moves and the reflected image of the reticle marking always together.

Die beschriebene Anordnung kann auf verschiedene Weise abgeändert werden, so können z. B. andere Formen der optischen Ablenkeinrichtung benutzt werden. Das einzelne durchsichtige Vierkantprisma E kann durch eine Anzahl von getrennten Prismen mit parallelen Seiten ersetzt werden, von denen jedes um zwei zueinander senkrechten Achsen geneigt werden kann. Die Prismen sind alle miteinander zu ähnlicher und gleichzeitiger Bewegung verbunden. Eine solche Anordnung ist in Fig.14 dargestellt, wobei zwei Prismen L und M gezeigt sind. Das Prisma L wird von Federn gegen drei Kugeln L', L2, L3 und das Prisma M in ähnlicher Weise durch Federn gegen drei Kugeln Ml, M2, M3 gedrückt. Die Kugeln L1 und Ml sind in ihrer Lage fest, während die. Kugeln L2 und 1g 2" beide- von dem Zug G getragen werden, der von dem Mikrometerbedienungsknopf G4 betätigt wird. Die Kugeln L3 und M3 werden in ähnlicher Weise von dem Zug GI getragen, der durch den Mikrometerbedienungsknopf GI betätigt wird. Diese Abänderung ist in den Fällen vorteilhaft, in denen es erwünscht ist, den Bereich der seitlichen Verschiebung des Bildes zu vergrößern. Um eine solche Erweiterung mit einem einzigen durchsichtigen Prisma herbeizuführen, würde es notwendig sein, die axiale Dicke des Prismas zu erhöhen, und dies würde wiederum eine Vergrößerung des Durchmessers des Gehäuses erfordern, um das Prisma in seiner geneigten Lage unterbringen zu können. Wenn zwei oder mehr Prismen getrennt, aber gleichzeitig um den gleichen Winkel geneigt werden, kann die gleiche Verschiebung des Bildes erhalten werden, wenn die Gesamtaxialstärke der Prismen gleich der axialen Stärke des entsprechenden einzelnen Prismas ist, ohne dä.ß eine Vergrößerung des Durchmessers des Gehäuses erforderlich wird.The arrangement described can be modified in various ways. B. other forms of optical deflector can be used. The single transparent square prism E can be replaced by a number of separate prisms with parallel sides, each of which can be tilted about two mutually perpendicular axes. The prisms are all linked together for similar and simultaneous movement. Such an arrangement is shown in Fig. 14, two prisms L and M being shown. The prism L is pressed by springs against three balls L ', L2, L3 and the prism M is pressed in a similar manner by springs against three balls Ml, M2, M3. The balls L1 and Ml are fixed in their position, while the. Balls L2 and 1g 2 "are both carried by train G operated by micrometer control button G4. Balls L3 and M3 are similarly carried by train GI operated by micrometer control button GI. This modification is shown in FIG advantageous in cases where it is desired to increase the range of lateral translation of the image, in order to accomplish such an expansion with a single clear prism it would be necessary to increase the axial thickness of the prism and this in turn would be an increase in magnification of the diameter of the housing to accommodate the prism in its inclined position. If two or more prisms are separated but inclined at the same angle at the same time, the same displacement of the image can be obtained if the total axial strength of the prisms is equal to the axial The strength of the corresponding individual prism is, without dä.ß an increase in the diameter of the housing e becomes necessary.

Bei einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 15 dargestellt ist, ist das einzelne durchsichtige Prisma E durch zwei getrennte Prismen N und 0 mit parallelen Seiten ersetzt, aber in diesem Fall sind die Prismen nicht miteinander verbunden, das eine ist nur um eine einzige feste Achse schwenkbar, während das andere nur um eine andere feste rechtwinklig dazuliegende Achse geneigt werden kann. Das Prisma N wird durch Federn gegen drei Kugeln NI, N2, N3 gepreßt, wobei die Kugeln N1 und N2 beide festliegen, während die Kugel N3 an dem Zug G befestigt ist. Das Prisma 0 wird in- ähnlicher Weise durch Federn gegen drei Kugeln 1, 02, 03 gedrückt, wobei die Kugeln 01 und 03 festliegen, während die Kugel 02 von dem anderen Zug GI getragen wird.In a further embodiment, shown in Fig. 15, the single transparent prism E is replaced by two separate prisms N and 0 with parallel sides, but in this case the prisms are not connected to each other, one is only fixed around a single one Axis can be pivoted, while the other can only be tilted around another fixed axis lying at right angles. The prism N is pressed by springs against three balls NI, N2, N3, the balls N1 and N2 both being fixed, while the ball N3 is attached to the train G. The prism 0 is pressed in a similar way by springs against three balls 1, 02, 03, the balls 01 and 03 being fixed while the ball 02 is carried by the other train GI .

Der teilweise durchsichtige Spiegel Hl, der mit dem Lampenträger H zusammenwirkt, kann auch durch irgendeine andere geeignete, den Strahlengang auf-.spaltende Einrichtung ersetzt werden, die gestattet, daß Strahlen von dem Lampenträger nach vorn auf die Zielfadenkreuzscheibe F reflektiert werden, während gleichzeitig die Beobachtungsstrahlen nach dem Okular B zu passieren können. Zum Beispiel kann (wie dies in Fig. 16 schematisch dargestellt ist) ein Zerlegungsprisma, welches aus zwei gleichen rechtwinkligen gleichschenkligen Prismen P, PI mit teilweiser., Metallisierung an ihrer Hypothenusenberührungsfläche P? besteht, verwendet werden.The partially transparent mirror Hl, which cooperates with the lamp holder H, can also be replaced by any other suitable device that splits the beam path and allows rays to be reflected from the lamp holder forward onto the target reticle disk F, while at the same time the Observation rays to be able to pass through the eyepiece B. For example (as shown schematically in FIG. 16) a decomposition prism, which consists of two identical right-angled isosceles prisms P, PI with partial., Metallization on their hypotenuse contact surface P? exists, can be used.

Das Okular B kann auch, falls erwünscht, durch andere Betrachtungsvorrichtungen ersetzt werden. Es ist z. B. oft bequem, eine Betrachtung rechtwinklig zur Gehäuseachse vorzusehen, z. B. mit Hilfe eines seitlichen Okulars in Verbindung mit einem geeigneten Spiegel. Es kann auch manchmal wünschenswert sein, das Bild auf einen Schirm zu werfen, anstatt ein Okular zu benutzen.The eyepiece B can also be viewed through other viewing devices, if desired be replaced. It is Z. B. often convenient, a view at right angles to the housing axis to be provided, e.g. B. with the help of a side eyepiece in conjunction with a suitable one Mirrors. Sometimes it can also be desirable to show the image on a screen instead of using an eyepiece.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Telescope for use in conjunction with a distant reflector in an auto-reflection system having a generally cylindrical housing containing a lens and a device at the rear of the housing for viewing the image produced by the lens, characterized in that the reticle disk, on whose image reflected at the far reflector the lens is focused, mounted in the front end of the housing and illuminated from inside the housing.

2. Telescope according to claim i, characterized in that that the target crosshair disc bears circular marks that correspond exactly to the optical Axis of the lens are centered.

3. Telescope according to claim i or 2, characterized characterized in that the light to illuminate the target crosshair disc laterally by a lamp holder, which is attached to the housing between the ends of the same is, enters the housing and forward onto the target crosshair disk through a Device, e.g. B. through a partially transparent mirror or the light beam dividing prism is directed, the passage of the illuminating beams to Viewing device allowed.

4. Telescope according to claim 3, characterized in that that the lamp holder is removably attached to the housing.

5. Telescope according to claims i to 4, characterized in that an adjustable optical deflection device is provided in the housing to a lateral displacement of the by the viewing means to effect the observed image.

6. Telescope according to claim 3 or 4. with an optical Deflection device according to claim 5, characterized in that a block between is attached to the two ends of the housing and the lamp holder as well as a focusing device for the lens and an adjustment device for carries the optical deflector,

7. Telescope according to claim 5 or 6, characterized characterized in that the optical deflection device is designed so that it has a Shifting the image in two mutually inclined directions at right angles to the optical axis of the lens. B. telescope according to claims 6 and 7, characterized in that the block has openings aiaf four sides of which Take two handles to operate the optical deflector to move the image to be able to make in two directions, while a third opening a control button to focus the lens and the fourth opening accommodates the lamp holder. G. . Telescope according to Claim 7 or 8, characterized in that the optical deflection device Contains two transparent prisms that pivot about two mutually inclined axes can be. ok Telescope according to Claim 7 or 8, characterized in that the optical deflector includes a single clear prism which can be pivoted about two axes inclined to one another. ii. Telescope according to claim 7 or 8, characterized in that the optical deflection device has two or more Contains transparent square prisms, all around two mutually inclined axes can be pivoted and are connected to one another in such a way that they are similar and perform simultaneous movements.-i2. Telescope according to claims x to ii, thereby characterized that an observation crosshair disk in an image plane of the objective in exact alignment, the axis of the same is arranged and that an eyepiece, that can be focused on this crosshair or an image of the same. is provided.