SU50276A1

SU50276A1 - Method and device for obtaining approximately a parallax-free central projection of a spatial elevation on an image plane in a range finder

Info

Publication number: SU50276A1
Application number: SU128805A
Authority: SU
Inventors: Раабер Ганс
Original assignee: Акц. о-во оптический институт Ц.П.Герц
Priority date: 1933-05-16
Filing date: 1933-05-16
Publication date: 1937-01-31

Description

В уже известных телескопических измерительных инструментах отметки получаютс либо на плоских стекл нных пластинках, имеющихс в плоскости фокуса объектива или окул ра, либо они получаютс в другом месте оптического инструмента и при помощи линз, а также в частном случае при помощи прозрачных зеркал отражаютс в виде действительного изображени в указанной фокальной плоскости.In already known telescopic measuring instruments, the marks are obtained either on flat glass plates located in the plane of the focus of the lens or the ocular, or they are obtained elsewhere in the optical instrument and with the help of lenses, and also in the particular case with the help of transparent mirrors images in the specified focal plane.

В некоторых случа х примен ютс пространственные отметки, т. е. такие, которые имеют еще одно измерение, перпендикул рное к плоскости изображени , например, в виде куба, тетраэдра или иного многогранника дл целей пространственных измерений .In some cases, spatial elevations are used, i.e., those that have another dimension perpendicular to the image plane, for example, in the form of a cube, a tetrahedron or other polyhedron for spatial measurement purposes.

Такие пространственные отметки при обычных оптических средствах не могут быть четко без параллакса отражены в поле зрени дальномера.Such spatial marks with conventional optical tools can not be clearly reflected without parallax in the field of view of the rangefinder.

Дл возможности получени действительного изображени при таких пространственных отметках на перспективно правильной центральной проекции в поле зрени дальномера, чтобы получилась достаточна четкость во всех част х и притом без параллакса приблизительно по отношению к объекту, согласно насто щему изобретению, отверстие диафрагмы устанавливаетс в качестве проекционного центра в фокусе проекционного объектива, каковой фокус устанавливаетс на таком рассто нии от центра пространственной отметки, что это рассто ние соответствует тому рассто нию в уменьшенном масштабе, какое имеетс дл величины отметки по отношению к величине измер емого объекта.To be able to obtain a real image with such spatial marks on the perspective correct central projection in the field of view of the range finder, so that sufficient clarity is obtained in all parts and, moreover, without parallax approximately in relation to the object according to the present invention, the aperture opening is set as a projection center in focus of the projection lens, which focus is set at such a distance from the center of the spatial elevation that this distance corresponds to uet to the distance on a reduced scale, for which there is a mark value with respect to the magnitude of the measured object.

На фиг. 1 показан проекционный инструмент, устроенный по принципу этого способа в виде примерной формы выполнени .FIG. 1 shows a projection tool arranged according to the principle of this method in the form of an exemplary form of implementation.

Изображение, вз тое в качестве пространственной отметки, представлено в виде стрелки /, котора должна представл ть сторону поверхностей пространственной диагонали какогонибудь не показанного многогранника с наклоном по отношению к направлению проекции. Центр о этой стрелки 7, рассматриваемой в качестве единицы измерени или масштаба, находитс на рассто нии оО от центра о проекционного объектива 2, фокус которого находитс в точке F, так что стрелка / дает действительное изображение в /. Такое изображение , как известно, может быть получено, как сумма пересечений всех пучков лучей, расход ш,ихс от отдельных точек стрелки 7, попадаюш,их на проекционную линзу 2 и сводимых ею. Это действительное изображение 7 стрелки 7, само по себе вл сь пространственным, т. е. ид косо по отношению к оптической оси, не могло бы быть уловлено окул ром и во вс ком случае не могло бы быть получено одинаково рким по всей длине. Если, кроме того, в плоскости фокуса окул ра получено действительное изображение Z измер емого объекта, то это изображение только по отношению к точке пересечени изображени стрелки плоскости 7 дальномера окажетс свободным от параллакса, но, начина от этой точки по направлению к обеим образуюш,им стрелки, будет иметь все возрастаюший параллакс.The image taken as a spatial elevation is represented by the arrow /, which should represent the side of the surfaces of the spatial diagonal of some kind of not shown polyhedron with a slope relative to the direction of projection. The center of this arrow 7, considered as a unit of measurement or scale, is at a distance oo from the center o of the projection lens 2, the focus of which is at point F, so that the arrow / gives the actual image in /. Such an image, as is well known, can be obtained as the sum of the intersections of all the beams of rays, the flow rate ω, φ from separate points of the arrow 7, I get it, to the projection lens 2 and reduced by it. This actual image 7 of the arrow 7, itself being spatial, i.e., id obliquely with respect to the optical axis, could not be captured by the ocular and in the case could not be obtained uniformly along the entire length. If, in addition, in the plane of the focus of the ocular head, a real image Z of the object being measured is obtained, then this image only with respect to the intersection point of the arrow of the plane 7 of the range finder will be free from parallax, but starting from this point towards both arrows, will have an ever increasing parallax.

Если, согласно изобретению, в точке F установить маленькое отверстие диафрагмы 3, то только те лучи от точек стрелки 7 послужат дл образовани изображени , которые проникают через это маленькое отверстие диафрагмы. Число лучей вл етс ничтожным по сравнению с обш,им числом без диафрагмы, почему действительное изображение стрелки 7 получаетс более слабым, но при этом дополнительный угол этих образуюш ,их изображение пучков лучей настолько ничтожен, что на достаточно далеких рассто ни х впереди и позади геометрического изображени V можно получить действительное изображение стрелки посто нной величины с достаточной сностью, каковое изображение будет идти перпендикул рно к оптической оси. Следовательно, при применении такой диафрагмы с ничтожным отверстием можно установитьизображение стрелки в широких пределах рассто ний от плоскости фокуса окул ра без того, чтобы получились расплывчатые контуры или неправильные размеры изображени .If, according to the invention, a small opening of the diaphragm 3 is set at point F, then only those rays from the points of arrow 7 will serve to form an image that penetrates through this small opening of the diaphragm. The number of rays is insignificant in comparison with the aperture, it is a number without a diaphragm, why the actual image of arrow 7 becomes weaker, but the additional angle of these shapes, their image of beam of rays, is so small that for sufficiently far distances in front of and behind the geometric image V you can get a real image of an arrow of constant size with sufficient clarity, which image will go perpendicular to the optical axis. Consequently, when using such a diaphragm with a negligible aperture, it is possible to establish the image of the arrow over a wide range of distances from the plane of the focus of the eyepiece, without any blurry outlines or irregular dimensions of the image.

Перспективно и масштабно правильна центральна проекци отметки (в нашем случае наклонной стрелки 7) получаетс при масштабной установке центра о отметки от проекционного центра F (по отношению к единице измерени -длине стрелки) соответственно рассто нию до измер емого объекта, каковой объект должен получитьс приблизительно свободным от параллакса одновременно с изображением отметки в поле зрени дальномера .Perspectively and on a large scale, the correct central projection of the mark (in our case, the inclined arrow 7) is obtained by scaling the center to the mark from the projection center F (relative to the unit of measure — the length of the arrow), according to the distance to the object being measured, which object should be approximately free from parallax simultaneously with the image of the mark in the field of view of the rangefinder.

Дл указанной цели устанавливаетс , например, визирное направление Z-Z параллельно оптической проекционной линии оО. Пучки лучей, исход шие параллельно от измер емого объекта в указанном направлении, получают сперва от объектива 4 сход щеес направление и воспринимаютс следуюш ,ей призмой 5, котора дл поворота изображени сделана крышевидной .For this purpose, for example, the Z-Z sighting direction is set parallel to the OO optical projection line. Beams of rays emitted in parallel from the object to be measured in the indicated direction are first obtained from the lens 4 in a convergent direction and are perceived by the next prism 5, which is made roof-like for rotating the image.

Далее лучи при помош,и кубической склеенной двойной призмы 6 с прозрачной посеребренной поверхностью по гипотенузе снова поворачиваютс на 90 и притом так, что лучи в поле зрени 7 дают действительное изображение Z наблюдаемого предмета,, каковое изображение вместе с изображением стрелки 7 рассматриваетс через собирательную 8 и глазную линзу 9, составл юш,ие окул р. Дл освещени стрелки 7 имеетс источник света 77, поставленный позади матового диска W.Next, the rays with the help of the hypotenuse and the cubic glued double prism 6 with a transparent silver-plated surface again rotate 90 and, moreover, the rays in the field of view 7 give a real image Z of the observed object, which image together with the image of the arrow 7 is viewed through a collective 8 and an eye lens 9, was a ush, and an eyebrow p. To illuminate the arrow 7, there is a light source 77 placed behind the matte disk W.

Дл установки отверсти F диафрагмы по отношению к центру о отметки 7, котора может поворачиватьс около горизонтальной оси, проход ш ,ей через о, диафрагма 5, св занна с ободом проекционного объектива 2, передвигаетс при помош,и:To install the aperture F of the diaphragm with respect to the center of the mark 7, which can rotate near the horizontal axis, the passage w, through it, the diaphragm 5 connected with the rim of the projection lens 2, is moved with the aid of, and:

кнопки 12 в продольной щели корпуса трубы вдоль шкалы t.buttons 12 in the longitudinal slit of the pipe body along the scale t.

Вместе с тем может оказатьс целесообразным вместо продольной шкалы по всей длине стрелки 7 наносить только один штрих, в частности на определенном рассто нии от центра о, спроектировав соответствуюшую точку на изображении измер емого предмета .At the same time, it may be advisable, instead of a longitudinal scale along the entire length of arrow 7, to apply only one stroke, in particular, at a certain distance from the center o, by projecting the corresponding point on the image of the object being measured.

На фиг. 2 указанна точка получает оформление в виде шарика 13, сид щего на вертикальной игле 13а и устанавливаемого в корпусе проекционного аппарата между диафрагмой 3 и матовым диском 10. Дл перемещени шарика в трех плоскост х сделаны два бесконечных винта /5 и 77 и винт 13с, дл оценки перемещений иглы -шкала 14а, 1ба JSa. При такой пространственной установке шарика по отношению к центру о отметки и при соответственной установке по отношению к проекционному центру F получаетс на изображении измер емого предмета перспектизно правильна центральна проекци отметки , достаточно сна и приблизительно свободна от параллакса.FIG. 2, the specified point receives the design in the form of a ball 13 sitting on a vertical needle 13a and installed in the projection apparatus case between the diaphragm 3 and the opaque disk 10. Two endless screws 5 and 77 and a screw 13c are made to move the ball in three planes and estimates of the movements of the needle-scale 14a, 1ba JSa. With such a spatial installation of the ball in relation to the center of the mark and with a corresponding installation in relation to the projection center F, the perspective image of the measured object shows the correct central projection of the mark, enough sleep and approximately free of parallax.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims

1. A method and apparatus for obtaining approximately a parallax-free central projection of a spatial elevation in a measurement device, characterized in that the opening of the diaphragm 3 as the center of the projection plane is transferred to the focus F of the projection lens 2, which focus is set at such a distance from the center marks that this distance corresponds to the distance of measurement in each case in the chosen reduced scale for the value of the mark in relation to the size of the object to be measured.

2. A device in the form of an aperture for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the opening made in it is so small that the beam of rays passing through it and making the image of the rays have such an insignificant addition (Vergenzen) that the depth of the image of the spatial mark is not clear. provided sufficiently throughout the image size.

3. The mark for the method according to claim 1, characterized in that it is composed of a small ball 13 mounted on the needle 13a, which in the projection case in front of the diaphragm 3 in space is set on the appropriate scales.

A. A lighting device for spatial elevations in the implementation of the method according to claim 1, characterized in that the projection body is closed before marking by a matte disc illuminated by a glowing lamp in front of it, so that the matte disc is viewed from the side of the ocular, casts a shadow. to the patent of the in-ing company K. P. Hertz. acc. “Optical Institute”