Zielfernrohr mit geknickter optischer Achse Gegenstand der Erfindung ist ein Zielfernrohr mit geknickter optischer Achse, insbesondere für astronomisch-geodätische Instrumente, das um eine horizontale und eine vertikale Achse drehbar gelagert und in dessen Strahlengang ein unter der Wirkung der Schwerkraft sich in eine vorbestimmte Lage ein stellendes, um eine horizontale, zur Ziellinie ange nähert senkrechte Achse schwenkbares optisches Ab lenkelement vorgesehen ist, das den Einfluss von ge ringen Verlagerungen der Fernrohrkippachse auf die Drehung der Ziellinie um die vertikale Achse kom pensiert.
Bei Instrumenten zur genauen Bestimmung von Azimuten (Universalinstrumenten) oder bei solchen, die zu Messungen unter gleichem Azimut verwendet werden sollen (Passageinstrumenten), ändert sich im allgemeinen mit der Zenitdistanz ohne Verdrehung der Alhidade das Azimut der Zielachse des Fern rohres messbar.
Diese Erscheinung hat ihre Ursache in den Fertigungsungenauigkeiten der Kippachse und des Kippachsenlagers sowie den Änderungen der Lage des gesamten Instruments bezüglich der Lotlinie des Beobachtungsortes, die sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Bewegung der Kippachse und damit der Zielachse des Fernrohrs bewirken.
Be kanntlich erfolgt die Bestimmung des Einflusses der Vertikalbewegung der Kippachse auf die Azimut- messung durch ein Kippachsennivellement mit Hilfe einer auf die Kippachse aufgesetzten oder an sie an gehängten Kippachsenlibelle. Abgesehen davon, dass durch die Nivellierung der Kippachse die eigentliche Winkelmessung zusätzlich belastet wird, erfährt durch ein derartiges Vorgehen die in voller Grösse ein gehende,
sich fehlerhaft auswirkende horizontale Ver- schwenkung der Kippachse keinerlei Berücksichti gung. Die vorliegende Erfindung zeigt einen neuen Weg zur Ausschaltung der Vertikal- und darüber hinaus der Horizontalbewegung der Kippachse auf astrono- misch-geodätische Azimutmessungen (Horizontalwin kelmessungen), bei dem die aufgezeigten Nachteile nicht in Erscheinung treten.
Erfindungsgemäss ist das Fernrohr so gelagert, dass die Fernrohrkippachse koaxial zu dem abgewinkelten Teil der Ziellinie ver läuft und das optische Ablenkelement so mit dem Lagerträger verbunden ist, dass die Richtung seiner horizontalen Achse gegenüber dem Lagerträger un veränderlich ist.
Die Stabilisierung von Ziellinien der Fernrohre optischer Geräte, insbesondere von Nivelliergeräten, mit Hilfe von optischen Ablenkelementen, die sich unter der Wirkung der Schwerkraft in eine vorbe stimmte Lage einstellen, ist bekannt.
Während hierbei jedoch die Ziellinie nur an eine horizontale Ebene ge fesselt wird, wird beim Gegenstand der Erfindung die Ziellinie an die den Zielpunkt und den Instrumenten standpunkt enthaltende Lotebene gefesselt, die dar über hinaus noch eine Drehung um die Lotlinie im Instrumentenstandpunkt durchführen kann. Erst durch die erfindungsgemässe Anordnung des Stabili sierungselements ist es möglich, den von der Drehung um die horizontale und vertikale Achse abhängigen Einfluss einer ungewollten,
in Richtung ihrer horizon talen Komponente bisher nicht kontrollierbaren und in Richtung ihrer vertikalen Komponente nur um ständlich messbaren Verlagerung des Fernrohrs auf die Messung seiner Drehung um die vertikale Achse völlig zu kompensieren.
Die erfindungsgemässe An ordnung des Stabilisierungselements erübrigt ausser dem das bisher übliche, weniger genaue Kippachsen- nivellement mit seinen Fehlermöglichkeiten und ge währleistet während des Messungsvorganges sowohl eine Genauigkeitssteigerung als auch eine Zeitein sparung. Gleichzeitig werden schwierige Probleme der Instrumentenfertigung, die besonders bei der Her stellung genauer Planlager und Achsen auftreten, aus geschaltet.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Gegen standes der Erfindung ergibt sich, wenn zur Umlen kung des Strahlenganges in die Kippachse des Fern rohrs mindestens zwei spiegelnde Flächen fest ange bracht sind, und in der halben Objektivbrennweite ge trennt vom Fernrohr in dem dem Okular gegenüber liegenden Fernrohrlager als optisches Ablenkelement ein Pendelspiegel aufgehängt ist,
der mit der Lotlinie und einer Lotebene durch die Ablesestelle der Alhidade stets gleiche Winkel einschliesst.
Während der Einfluss der Bewegung der Fern- rohrkippachse auf die Azimutmessung durch das Ab lenkelement aufgehoben wird, muss in der Zenit distanz ein beträchtlicher, messbarer Fehler in Kauf genommen werden.
Da jedoch bei genauesten Winkel messungen in der Regel eine Kombination von Azimut- und Zenitdistanzmessung nicht üblich ist, wird in der Kippachse ein reflektierendes optisches Mittel in den Abbildungsstrahlengang einschwenkbar angeordnet, das die Wirkung des Pendelspiegels für die Messung von Zenitdistanzen ausschaltet.
Da das optische Mittel vor dem Pendelspiegel angeordnet ist und bei seinem Einschwenken die Fokussierung des Fernrohrs nicht beeinflusst werden darf, muss das opti sche Mittel eine den Abbildungsstrahlengang ver kürzende Wirkung ausüben. Der Betrag der Ver kürzung ist durch den doppelten Abstand des opti schen Mittels vom Pendelspiegel gegeben.
Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Ausführungs beispiel des Gegenstandes der Erfindung bei vertikaler Zielung in schematischer Darstellung.
In einem astronomischen Fernrohr 1 ist mit 2 das Okular, mit 3 ein in der Okularbildebene angeordne tes Fadenkreuz und mit 4 das Objektiv bezeichnet. Der senkrechten Umlenkung des Strahlenganges die nen zwei fest angeordnete Planspiegel 5 und 6, von denen der letztere mit einer Ausnehmung 7 versehen ist. Ein in einer Fassung 8 gelagerter Spiegel 9 ist mittels einer Blattfeder 10 in einem Gehäuse 11, das mit einem der beiden Fernrohrlager 12 starr verbun den ist, um eine Achse X-X pendelnd aufgehängt.
Mit der Fassung 8 ist ausserdem ein Kolben 13 ver bunden, der sich beim Pendeln des Spiegels 9 in einem am Gehäuse 11 befestigten Zylinder 14 bewegt und die Dämpfung der Schwingungen des Spiegels be wirkt. Die Wirkung des Spiegels 9 kann durch ein in den Strahlengang einschwenkbares, als Hohlspiegel 15 ausgebildetes optisches Mittel ausgeschaltet wer- den. Das Fernrohr 1, dessen Ziellinie mit Z-Z be zeichnet ist, ist in seinen Lagern 12 um eine Achse K-K und mit seinen Lagern, die zur nicht dargestell ten Alhidade gehören, in bekannter Weise um eine Achse L -L drehbar angeordnet.
Beide Achsen K-K und L-L stehen aufeinander senkrecht und fallen in der dargestellten zenitalen Zielung je mit einem Teil der Ziellinie zusammen.
Die Wirkungsweise des Ablenksystems ist fol gende: Der vom Objektiv 4 kommende Zielstrahl trifft nach Reflexion an den beiden fest angeordneten Planspiegeln 5 und 6 auf den Pendelspiegel 9, der ihn unabhängig von geringen Verlagerungen des Fern rohrs 1 im Raum durch die Ausnehmung 7 immer zur gleichen Stelle des Fadenkreuzes 3 lenkt.