DE1110435B

DE1110435B - Anzeige- oder Registriergeraet

Info

Publication number: DE1110435B
Application number: DES35762A
Authority: DE
Inventors: Maxime Felix Benoit Picard; Jacques Henri Cosson
Original assignee: Societe de Prospection Electrique Schlumberger SA
Current assignee: Services Petroliers Schlumberger SA
Priority date: 1952-11-14
Filing date: 1953-10-05
Publication date: 1961-07-06

Description

Anzeige- oder Registriergerät Die Erfindung betrifft ein Anzeige- oder Registriergerät, wie Galvanometer, beispielsweise mit einem sich unter dem Einfluß der anzuzeigenden Meßgrößen verstellenden konkaven Spiegel, der in eine Flüssigkeit eingetaucht ist und durch einfallende Lichtstrahlen das Bild einer festen Marke oder Skala zur Ablesestelle reflektiert.
Um ein scharfes Bild einer festen punkt- oder strichförmigen Marke zu erhalten, ist bei einem bekannten Gerät die Trennwand in Form einer auf den Mittelpunkt des Spiegels zentrierten Hohlkugel mit überall gleicher Wandstärke ausgebildet, so daß der von der Marke auf die Mitte des Spiegels gerichtete und von ihm auf die Bildfläche reflektierte Lichtstrahl beide Hohlkugelflächen senkrecht durchstößt, also keine Ablenkung durch Brechung erleidet, obwohl die Brechungsindizes der angrenzenden Medien und des Wandmaterials voneinander abweichen. Bei dem bekannten Gerät sind für die Marke bzw. die Skala besondere Träger vorgesehen.
Die Erfindung setzt sich das Ziel, das Gerät baulich zu vereinfachen. Dies wird dadurch erreicht, daß im Durchdringungsbereich der Lichtstrahlen die ebenflächige Wand des Flüssigkeitsbehälters denselben Brechungsindex wie die eingeschlossene Flüssigkeit aufweist und sie als Träger für die abzubildende Marke oder Skala dient.
Um zu verhindern, daß auch die reflektierten Strahlen bis zur Bildfläche nicht abgelenkt werden, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die äußere Fläche der Wand des Flüssigkeitsbehälters als Bildfläche ausgenutzt.
Die Wand des Flüssigkeitsbehälters im Durchdringungsbereich der Strahlen kann auch in Gestalt einer plankonvexen Linse mit auf den Scheitel des Hohlspiegels zentrierter konvexer Außenfläche ausgebildet und ferner ein Lichtleitkörper mit demselben Brechungsindex wie die Flüssigkeit und Trennwand und mit der konvexen Fläche der Trennwand angepaßter konkaver Endfläche unter Zwischenschaltung von Glyzerin angefügt sein.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung desGrundprinzips der Erfindung, Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt durch ein Galvanometer mit vorbeiziehender Skala gemäß der Erfindung.
In der Fig. 1 bezeichnet 1 den Behälter des Anzeige- oder Registriergeräts, beispielsweise eines Galvanometers, der mit einer Flüssigkeit 2 angefüllt ist, in die ein konkaver Spiegel 3 eingetaucht ist. Die nicht dargestellte bewegliche Ausrüstung des Galvanometers bildet den Träger für den Spiegel.
Der Behälter 1 weist eine rohrartige Verlängerung 5 auf, die nach außen hin durch eine ebenflächige Glaswand oder -platte 6 verschlossen ist, die zugleich den Träger für die abzubildende Marke oder Skala 4 bildet. Dabei hat die Glaswand oder -platte 6 denselben Brechungskoeffizienten wie die eingeschlossene Flüssigkeit.
Sobald nun der Spiegel 3 aus seiner Ruhelage eine Drehung erfährt, wird die abzubildende Marke oder Skala 4 beispielsweise nach 4' hin reflektiert. Da das den Spiegel 3 treffende und durch diesen reflektierte Lichtbündel in einem Medium von gleichem Brechungskoeffizienten bleibt, gibt es keine chromatische Aberration. Indem des weiteren die Marke oder Skala und ihr Abbild beide benachbart zum optischen Mittelpunkt des Spiegels 3 liegen, weist das erzeugte Bild ein Minimum an sphärischer Aberration auf und besitzt eine außergewöhnliche Schärfe.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist die vorher mit Flüssigkeit angefüllte rohrartige Verlängerund 5 durch einen festen Lichtleitkörper 8 ersetzt, der genau den gleichen Brechungskoeffizienten besitzt wie die Flüssigkeit, in die der Spiegel 3 eingetaucht ist. Der Behälter 1 weist hier eine vor dem Spiegel 3 gelegene Öffnung auf, um den Durchtritt der Lichtstrahlen zu ermöglichen. Diese Öffnung ist durch eine starke plankonvexe Linse7 mit auf den Scheitel des Hohlspiegels zentrierter konvexer Außenfläche mit demselben Brechungskoeffizienten wie die Flüssigkeit verschlossen, was sich leicht verwirklichen läßt, da die Flüssigkeit im allgemeinen Perchloräthylen ist, dessen Brechungskoeffizient sehr nahe an dem der üblichen Gläser liegt. Der stabförmige Lichtleitkörper 8 besitzt eine der konvexen Außenfläche der Linse 7 angepaßte konkave Endfläche, wobei zwischen die aneinanderliegenden Flächen eingefügtes Glyzerin den Lufteinschluß verhindert.
Das dieser konkaven Fläche entgegengesetzte Ende des stabförmigen Lichtleitkörpers 8 ist in zwei Zonen unterteilt, deren eine Zone 9 den Träger der abzubildenden Marke oder Skala 4 bildet. Die Marke oder Skala wird durch eine LichtquellelO intensiv und gleichmäßig beleuchtet, vor die ein Kondensor 11 zwischengeschaltet ist. Die zweite Zone am Ende des Lichtleitkörpers 8 ist unter 450 ausgeschnitten, wie dies bei 12 gezeigt ist damit die von dem Spiegel 3 herkommenden reflektierten Strahlen an dieser Fläche eine totale Reflexion erfahren, so daß das Abbild 4' der Skala 4 auf die ebene Seitenfläche 12 des rechteckig oder quadratisch gehaltenen Lichtleitkörpers 8 geworfen wird. Diese Anordnung bezweckt, die Skala 4 von ihrem Abbild 4' optisch zu trennen. Vor diesem Abbild 4' ist in an sich bekannter Weise ein Mikroskop-Objektiv 13 angeordnet, das ein Bild dieses Abbildes 4' auf eine Mattscheibe 14 unter einer entsprechenden linearen Vergrößerung, die beispielsweise das 20- bis 30fache betragen kann, wirft.
Wie in dem zuvor geschilderten Fall wird das Abbild 4' der Skala 4 trotz deren Feinheit absolut scharf, da auf dem Reflexionsweg keine Medien unterschiedlicher Brechungskoeffizienten durchdrungen werden.
5-Atenn sich der Spiegel 3 dreht, verschiebt sich das Bild der Skala 4 längs der Seitenfläche 12 des Licht- leitkörpers 8, und das Abbild dieses Bildes 4' wandert auf dem Schirm 14 entlang.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anzeige- oder Registriergerät, wie Galvanometer beispielsweise, mit einem sich unter dem Einfluß der anzuzeigenden Meßgrößen verstellenden konkaven Spiegel, der in eine Flüssigkeit eingetaucht ist und durch einfallende Lichtstrahlen das Bild einer festen Marke oder Skala zur Ablesestelle reflektiert, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchdringungsbereich der Lichtstrahlen die ebenflächig ausgebildete Wand des Flüssigkeitsbehälters denselben Brechungsindex wie die eingeschlossene Flüssigkeit aufweist und sie als Träger für die abzubildende Marke oder Skala dient.
2. Anzeige- oder Registriergerät nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fläche der Wand des Flüssigkeitsbehälters als Bildfläche dient.
3. Anzeige- oder Registriergerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Flüssigkeitsbehälters im Durchdringungsbereich der Strahlen in Gestalt einer plankonvexen Linse mit auf den Scheitel des Hohlspiegels zentrierter konvexer Außenfläche ausgebildet ist und ferner ein Lichtleitkörper mit demselben Brechungsindex wie die Flüssigkeit und Trennwand und mit der konvexen Fläche der Trennwand angepaßter konkaver Endfläche unter Zwischenschaltung von Glyzerin angefügt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 898 230; französische Patentschrift Nr. 918588; USA.-Patentschrift Nr. 2 592 329; Kurt Michel, »Die Grundlagen der Theorie des Mikroskops«, Wissenschaftliche Verlagsanstalt Stuttgart, 1950, Seiten 173/174.