DE219894C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42 c. GRUPPE

ARCHIBALD BARR und WILLIAM STROUD in GLASGOW, Schottl.

Entfernungsmesser mit aus einem Glasblock bestehender Vorrichtung zur Trennung der Teilbilder.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Dezember 1908 ab.

Bei optischen Entfernungsmessern für nur einen Beobachter nach dem Koinzidenzprinzip hat man bisweilen die erforderliche Trennung der beiden Teilbilder mit Hilfe eines sogenannten Trennungsprismas bewerkstelligt, d. h. eines Prismas, das so gestaltet ist, daß zwei einander begegnende Flächen eine Trennungskante bilden. Das Trennungsprisma dient dazu, die zwei von verschiedenen Richtungen auf dieses

ίο Prisma gelangenden Strahlen zur Hervorbringung der beiden Teilbilder des beobachteten Gegenstandes abzufangen, und ist so eingerichtet, daß nur diejenigen Strahlen, die den über die Trennungskante fallenden Teil eines der Bilder ergeben, und diejenigen Strahlen, die den Ergänzungsteil des anderen Bildes ergeben und unter die Trennungskante fallen, oberhalb und unterhalb der Trennungslinie im Okular erscheinen. Die Trennungskante ist in oder nahe an die Brerinpunktebene der Objektive verlegt, so daß sie ganz oder annähernd im Brennpunkt gesehen wird, wenn die Bilder im Brennpunkt sind. Wenn man bei der Benutzung eines Apparates dieser Art die beiden Teilbilder zur Koinzidenz bringt, ergeben sie ein vollkommenes Bild, durch das die Trennungskante quer hindurchgeht.

Bei einigen Ausführungsbeispielen bekannter Trennungsprismen befindet sich die Trennungskante an der Begegnungsstelle zweier ebenen Glasflächen, die der Luft ausgesetzt sind und deshalb leicht Staub, Feuchtigkeit oder andere Verunreinigungen in oder an der Brennpunkt35

ebene des Apparates annehmen und die auch bei der Reinigung leicht beschädigt werden. In anderen Fällen liegt die Trennungskante an der Begegnungsstelle zweier reflektierenden Flächen eines Metallteiles, und diese Flächen nehmen ebenfalls sehr leicht Ablagerungen von Fremdkörpern auf und werden dadurch leicht blind. In noch änderen Fällen hat man die Trennungskante durch das Aneinanderlegen von zwei innerlich reflektierenden Glasflächen hervorgebracht, die aber, sofern sie einen Silberbelag haben,, leicht Beschädigungen des Belags aufweisen, oder die, ohne Belag, Ablagerungen von Feuchtigkeit oder anderen Fremdstoffen annehmen. Überdies erleidet eine offen zu Tage liegende Trennungskante sehr leicht Beschädigungen, und die einander begegnenden Flächen werden leicht zerkratzt.

Man hat auch schon vorgeschlagen, Trennungsvorrichtungen so herzustellen, daß die Trennung durch Reflektieren eines oder zweier Lichtstrahlen von einem mit Silberbelag versehenen Teile einer Fläche bewirkt wird, die im Innern eines aus zwei zusammengekitteten Glasstücken bestehenden Blocks gelegen ist, wobei die Fläche schräg zur Richtung des Okulars liegt, während der andere Lichtstrahl durch einen ohne Silberbelag gelassenen Teil derselben Fläche hindurchgeht. Bei derartigen Vorrichtungen wird die Trennung der beiden Teilbilder durch Reflexion bewirkt; dagegen soll bei der nachstehend beschriebenen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Trennung durch Strahlenbrechung bewirkt

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werden. Zu diesem Zwecke ist der die Trennungsvorrichtung bildende Glasblock aus Glasstücken zusammengesetzt, deren Brechungsexponente voneinander verschiedene Werte besitzen.

Fig. ι zeigt eine von den möglichen Aus-. führungsformen einer Trennungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung. Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine Trennungsvorrichtung in ihrer Anwendung als Okularprisma. Fig. 5 veranschaulicht eine ■Trennungsvorrichtung, bei der eine Fläche sphärisch abgerundet ist, während Fig. 6 eine Trennungsvorrichtung mit zwei sphärischen Flächen darstellt.

Nach Fig. 1 sind zwei Prismen A und B aus zwei verschiedenen Glasarten von verschiedenem Brechungsexponenten vorhanden, wobei das Prisma A von zweckentsprechendem Winkel A⁰ Flächen besitzt, die einander zur BiI-dung einer Trennungskante E begegnen, und wobei an A das Prisma B angekettet ist, dessen Winkel B⁰ gleich der Ergänzung des Winkels A⁰ ist (d. h. B⁰ = i8o° — A⁰). Demnach liegen bei den zwei zusammengekitteten Prismen A und B zwei ihrer Flächen A¹ und B¹ in einer Ebene. Um diese. Ebene möglichst genau und die Trennungskante E ganz fehlerfrei zu machen, kann man die Ebene nach dem Zusammenkitten der Prismen A, B abschleifen und polieren. Auf die so erzielte ebene Fläche kittet man ein drittes Glasstück C, das die Flächen (oder Teile von diesen) auf beiden Seiten der Trennungskante bedeckt. Bei der gezeichneten Ausführungsform ist das Prisma A rechtwinklig gestaltet, und an eine von seinen rechtwinkligen Flächen ist das ebenfalls rechtwinklige Prisma B gekittet, während an die von den beiden Prismen erzeugte ebene Fläche A¹, B¹ das gleichfalls rechtwinklige Prisma C gekittet ist, so daß das ganze ein zusammengesetztes Prisma von quadratischer Querschnittsform darstellt und die Trennungsebene der verschiedenen Teile einerseits eine Diagonale und andererseits eine halbe Diagonale ist.

. Der Teil A wird aus einer Glasart hergestellt, während die Teile B und C aus einer anderen Glasart von niedrigerem Brechungsexponenten hergestellt werden. Zum Zusammenkitten der drei Teile kann man Kanadabalsam verwenden.

Aus Fig. ι sind die Wege erkennbar, auf denen verschiedene Lichtstrahlen durch das zusammengesetzte Prisma gehen. Ein Strahl d wird beim Eintritt in den Teil C abgelenkt und erfährt ' alsdann eine weitere Ablenkung bei seinem

Übertritt von B nach A. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Neigung von d sowie die Brechungsexponenten der Glasarten, aus denen die Prismen B und A bestehen, ferner der Winkel der. Flächen bei den verschiedenen Teilen (in bekannter Weise) so gewählt sein, daß der Austritt des Strahles aus dem Teil A in einer zur Außenfläche von A normalen Richtung erfolgt, wie bei d¹ angedeutet ist. Ein Strahl e¹, der parallel zu d einfällt, verläuft in den verschiedenen Teilen seines Weges parallel den entsprechenden Teilen des von d genommenen Weges und nimmt bei seinem Austritt die mit e bezeichnete Riehtung. In gleicher Weise treten auch die Strahlen ι?², und -d'² bei e und d² aus.

Dagegen nimmt ein von oben kommender, oberhalb der Kante E anlangender Strahl f den durch gestrichelte Linien angedeuteten Weg und tritt in der mit f¹ bezeichneten Richtung aus. Da's im Bereich der austretenden Strahlen d^s, e, d¹ befindliche Auge eines Beobachters erblickt somit den Strahl f¹ nicht und von den in den Richtungen von d, e¹ und f verlaufenden Strahlen nur diejenigen, die unterhalb E hindurchgehen, während die oberhalb E verlaufenden Strahlen vorbeigehen, ohne das Auge zu treffen.

In ähnlicher Weise erreichen von den in Richtung e², d² verlaufenden Strahlen nur die oberhalb E hindurchgehenden das Auge des Beobachters, während die unterhalb E hindurchtretenden daran vorbeigehen.

Für gewisse Zwecke kann das Prisma A einen kleineren Brechungsexponenten als das Prisma B haben, und in manchen Fällen können auch die Prismen B und C aus Glasarten von untereinander verschiedenen Brechungsexponenten bestehen.

Hat das Prisma A einen niedrigeren Brechungsexponenten als denjenigen der Prismen B und C, dann kreuzen sich die Strahlen, welche die sichtbaren Teile des Bildes ergeben, auf ihrem Wege nach der Brennpunktebene nicht untereinander, wie in Fig. 1 angedeutet ist, sondern der obere von den eintretenden Strahlen ergibt den oberen Teil des sichtbaren Bildes, während der zu unterst eintretende Strahl den unteren Teil des Bildes ergibt.

Für einige Zwecke kann gemäß dieser Erfindung die Trennungsvorrichtung als ein Teil eines Okularprismensystems ausgebildet sein, wie dies in Fig. 2, 3 und 4 an einem Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es ist hier ein im übrigen bekanntes Okularprismensystem so eingerichtet, daß ein wagrecht in das System eintretender Strahl e¹, der die Fläche F¹ unterhalb der Trennungskante E trifft, hierbei eine bestimmte Neigung erhält, und daß ein Strahl e², der wagerecht in das System von der anderen Seite eintritt und die Fläche F² über der Trennungskante E trifft, eine gleiche Neigung erhält. Für solche Fälle kann man zwei Pris- .' men einer anderen Glasart in oben beschriebener Weise an die Prismenfläche des Teiles F kitten, wobei die Winkel und die Brechungsexponenten der verwendeten Gläser so gewählt werden, daß die beiden Strahlen den er-

forderlichen Grad relativer Brechung erhalten, so daß sie, wie bei e angedeutet, mit einer Neigung von etwa 45 ° austreten. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Hauptteile F des'Okularprismas aus einer Glasart hergestellt, während die beiden Prismen G und H einen höheren Brechungsexponenten haben als F, und an die Fläche in der angedeuteten Weise angekittet sind

Nach dieser Erfindung kann eine von den der Trennungskante E gegenüber befindlichen Flächen zu einer Linsenfläche geschliffen sein, wie dies Fig. 5 an einem Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem an einer Trennungsvorrichtung eine Fläche K sphärisch in Form einer Sehfeldlinse eines Okulars nach dem Ramsdensystem, bestehend aus K und der Augenlinse L, geschliffen ist. Die Zeichnung zeigt diese Kombination als außen in Gestalt eines Zylinders geschliffen, dessen Achse X, X ist.

In, anderen Fällen können beide gegenüber

der Trennungskante befindlichen Flächen zu . Linsenflächen ausgebildet sein, wie dies Fig. 6 an einem Ausführungsbeispiel zeigt. Bei der dort veranschaulichten Trennungsvorrichtung ist sowohl die Einfall- als auch die Austrittsfläche sphärisch geschliffen, so daß ein vollständiges Okular etwa nach Art eines Huyghens sehen Okulars entsteht, das man mit oder ohne Hinzunahme einer oder mehrerer weiterer Linsen benutzen kann. Bei dieser Figur ist angenommen, daß die äußere Fläche der Kombination die Gestalt eines rechtwinkligen Prismas hat.

In bezug auf die Winkel der Flächen bei den verschiedenen Teilen und auf die Gestaltung der Vorrichtung als Ganzes sind mancherlei Abweichungen nach Maßgabe des einzelnen Falles möglich; ebenso kann man für die Trennungsvorrichtung statt zweier Glasarten deren noch mehr verwenden, wie man auch eine größere Anzahl von Glasstücken als beschrieben benutzen kann.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Entfernungsmesser mit aus einem Glasblock bestehender Vorrichtung zur Trennung der Teilbilder, dadurch gekennzeichnet, daß die den Glasblock bildenden Glasstücke voneinander verschiedene Brechungsexponenten besitzen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.