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Photogoniometer Die Erfindung betrifft ein Photogoniometer, d. h.
ein Instrument zum Ablesen des Höhenwinkels von Himmelskörpern und anderen entfernten
Objekten. Bei solchen Instrumenten ist es bekannt, in einem um eine waagerechte
Achse drehbaren Gehäuse ein Okular sowie einen Neigungsmesser anzuordnen. Der Zweck
der Erfindung ist, die Ablesungen dauernd festzuhalten, zu welchem Zweck gegenüber
dem Neigungsmesser in fester oder abnehmbarer Weise eine photographische Kamera
angeordnet ist, um die Anzeigen des Neigungsmessers und gegebenenfalls auch dessen
Zubehör aufzunehmen. Die beobachteten Aufzeichnungen können mittels der Kamera photographisch
im Zeitpunkt der Beobachtung aufgenommen werden, wobei gleichzeitig die Notwendigkeit
von Teleskopen und anderen optische Systeme enthaltenden Vorrichtungen überflüssig
gemacht wird.
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Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. i zeigt eine teilweise geschnittene Draufsicht in der Schnittlinie
i-i der Fig. 2. Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, wobei die
Schnittebene nach der Linie 2-2 der Fig. r gewählt ist. Fig.3 zeigt einen nach der
Linie 3-3 der Fig. 2 gerichteten Querschnitt bei derjenigen Lage der Arbeitsteile,
bei welcher in vollen Linien die Lage gezeigt ist, wenn sich die Vorrichtung in
ihrer normalen Horizontalstellung befindet, während in strichpunktierten Linien
die Lage der Teile gezeigt ist, wenn das Gehäuse als Ganzes nach aufwärts um einen
Winkel von etwa 30° verschwenkt worden ist, um die Sichtlinie auf den Himmelskörper
zu richten.
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Fig. q. zeigt die Endansicht von links gesehen, wenn die Arbeitsteile
zur Verriegelung der Drehscheibe in solcher Lage sind, daB die letztere in ihrer
normalen Horizontallage festgestellt ist, die der vollgezeichneten Lage nach Fig.
3 entspricht.
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Fig. 5 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 2, bei
welcher die Arbeitsteile zur Verriegelung der Drehscheibe in nicht verriegelter
Lage dargestellt sind, bei welcher die Drehscheibe und das Gehäuse eine relative
Drehung nach Fig. 3 erhalten haben.
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Die Vorrichtung besteht aus zwei getrennten und leicht voneinander
zu trennenden Teilen, von welchen der eine io als der eigentliche
Apparat
und der andere i i als übliche Klappkamera bezeichnet wird,. welche mit dem üblichen
\Auslöser 1ä ausgestattet ist. Die Kamera i i kann auch als kinematographische Kamera
ausgebildet sein, durch welche die rasche Aufeinanderfolge einer beschränkten Anzahl
von Aufnahmen durch Bedienen des Auslösers 12 erzielt werden kann.
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Der eigentliche Apparat enthält ein viereckiges, an dem einen Ende
offenes Gehäuse 13, in dessen Öffnung das Objektiv 1,4 und der Balg 15
der Kamera i i eingeführt werden könnnen, wobei die Kamera in ihrer Lage durch eine
Schraube 16 festgestellt. werden kann, die durch die obere Wandurig 17 des
Gehäuses 13 sowie durch die Klappwandung 18 der Kamera hindurchtritt. Der Auslöser
12 geht durch eine Wandung ig des Gehäuses, die rechtwinklig verläuft, und zwar
in der Weise, daß das Gehäuse 13 lichtdicht abgeschlossen ist. Die Vorrichtung kann
auch so ausgebildet sein, daß die innere Beleuchtung überflüssig wird und daß die
eine oder mehrere Seiten des Gehäuses offen verlaufen oder mit Fenstern ausgestattet
sind, um die betreffenden Arbeitsteile einer Lichtquelle auszusetzen, welche außerhalb
des Gehäuses zugänglich ist.
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An dem Endteil des Gehäuses, welcher der Kamera entgegengesetzt ist,
ist eine zur Aufnahme des Neigungsmessers dienende Drehscheibe 2o vorgesehen, welche
in der Brennebene der Kamera verläuft und so ausgebildet ist, daß sie sich um die
optische Achse a-b der Kamera in Drehung versetzen läßt. Die Drehscheibe ist an
ihrem Umfang in einer Grundplatte 21 mit entsprechendem Ausschnitt gelagert, welche
an dem benachbarten Endteil des Gehäuses befestigt ist. Die Grundplatte ist durch
Schrauben 22 abnehmbar an der Hinterplatte 23 befestigt, welche ebenfalls abnehmbar
an dem Gehäuse 13
durch Schrauben a4 befestigbar ist. Die Drehscheibe 2o ist
mit einem außerhalb des Gehäuses angebrachten Knopf 25 versehen, welcher zum Drehen
bestimmt ist und in genau zentraler Lage durch Nieten 26 befestigt ist und nach
außen vorragt. Dieser Knopf dient sowohl zum Halten der Vorrichtung als Ganzes an
diesem Ende als auch zur relativen Drehung der Drehscheibe in bezug auf das Gehäuse.
Die Hinterplatte 23 ist mit einem kreisrunden Ausschnitt 27 (Fig. 5) versehen, welcher
konzentrisch mit der optischen Achse a-b verläuft. Der Außenrand dieser Ausnehmung
ist auf einem- Umfang von etwa go° mit genau gearbeiteten Zähnchen 28 versehen,
wie in. Fig. 4,. 5 -gezeigt ist. Diese Zähnchen sind derart ausgebildet, daß die
Abstände zwischen den benachbarten Zähnchen genau untereinander gleich sind und
einem Grad der Verschwenkung der Drehscheibe entsprechen. Es ist jedoch ersichtlich,
daß die Zahnabstände auch ein Mehrfaches betragen können; wenn jedoch die äußerste
Genauigkeit in den Korrekturablesungen erforderlich ist, so können die Zahnabstände
auch die Hälfte oder einen anderen Bruchteil des Grades betragen.
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Es sind Mittel vorgesehen, um die Drehscheibe in ihrer eingestellten
Winkellage zu verriegeln, zu welchem Zweck die habe 29 des Handgriffes hohl ausgebildet
ist (Fig. 5) und einen Verriegelungsstab 3o durchtreten läßt, welcher in radialer
Richtung in der Nabe beweglich ist und an seinem äußeren Ende mit einer Mehrzahl
von Zähnchen 3 i ausgestattet ist, die genau in die Zähnchen 28 einpassen, um die
Drehscheibe in der jeweiligen Lage festzustellen. Der Verriegelungsstab 3o ist mit
einem Vorsprung 33 verbunden, welcher zur Bedienung von Hand bestimmt ist und oberhalb
des Knopfes 25 verläuft, wodurch man den Verriegelungsstab 3o entgegen der Wirkung
der Feder 32 in die nicht verriegelte Lage verschieben kann.
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Der innere Teil der Drehscheibe, welcher nach der Kamera zu gerichtet
ist, ist, wie Fig. 3 zeigt, kreisförmig ausgebildet und mit einem Zifferblatt 34
aus schwarzer Emaille mit weißen Zeichen ausgestattet, um die Anzeige scharf sichtbar
bzw. aufnehmbar zu machen, da weiße Striche und Merkzeichen auf schwarzem .Grunde
sich bedeutend besser als alle anderen Farben photographieren lassen und durch die
später beschriebenen Okulare beobachten lassen. Das Zifferblatt 34 ist mit einer
diametralen Horizontallinie c-d versehen, welche sowohl die Drehachse der Drehscheibe
wie auch die optische Achse a-b der Kamera im Mittelpunkt schneidet. Der Umfang
der Drehscheibe ist mit einem vorragenden Segmentstreifen 35 versehen, an welchem
eine Skala 36 aufgezeichnet ist, die Winkelgrade von o° bis go°, beginnend von der
Horizontlinie nach aufwärts, enthält und annähernd den relativen Drehwinkel zwischen
der Horizontlinie c-d und dem Zeiger 37 bei der Drehung des Gehäuses im Raum anzeigt.
Mit der Skala 36 ist ein Zeiger 37 zusammenwirkend, welcher an der Grundplatte 2
1 des Gehäuses befestigt ist und die Horizontlinie festzustellen ermöglicht.
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Eine Wasserwaage 38 ist ,oberhalb der Linie c-d in der Längsrichtung
der Drehscheibe diametral verlaufend angebracht und an der Drehscheibe derart durch
Schellen 39 befestigt, daß sie mit ihr gleichzeitig in Drehung versetzt werden kann.
Die Wasserwaage ist derart angeordnet, daß, wenn der Zeiger die Lage o° an der Skala
zeigt, das Luftbläschen 4ö sich' in genau zentraler
Lage befindet.
Die Waage ist mit Alkohol gefüllt und in Plusstrichen auf der einen Seite sowie
in Minusstrichen auf der anderen Seite des zentrierten Luftbläschens in bezug auf
die Zentralmarke 4r eingeteilt. Diese Striche entsprechen den ganzen und den Bruchteilen
von Graden, und zwar von Winkeln, bei welchen das Luftbläschen in die entsprechende
Lage kommt, wenn die Wasserwaage unter ganz schwachem Winkel von ihrer normalen
waagerechten Lage verschwenkt wird. In vorliegendem Falle hat die Wasserwaage eine
solche Länge in jeder Richtung, da-ß sie von ihrem Mittelpunkt 41 um r,5° verschwenkt
werden kann, bevor das Bläschen das Ende der Wasserwaage erreicht.. Diese Wasserwaage
empfiehlt sich besonders, wenn die Skala 36 und die( Zähnchen 28 so ausgebildet
sind, daß sie ganze Grade bei der Verschwenkung der Drehscheibe anzeigen.
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Die Wasserwaage muß besonders empfindlich ausgebildet sein, besonders
wenn der Apparat für Schiffahrtzwecke verwendet wird, um die Winkelanzeigen in Graden,
:Minuten und Sekunden angeben zu können. In üblicher Weise ist die Wasserwaage etwas
gekrümmt ausgebildet, und wenn die Krümmung eine kreisförmige ist, so beträgt der
Halbmesser etwa 5'. Infolge der gedrängten Anordnung der Teile und der gekrümmten
Ausbildung der Wasserwaage ist ein genügender Raum vorhanden, um eine Uhr 42 in
abnehmbarer Weise befestigen zu können, was durch federnde Mittel 43 derart erfolgt,
daß die Uhr zwecks Regulierung mittels eines Chronometers bequem herausgenommen
werden kann.
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An dem Gehäuse ist ein Okular befestigt, dessen Achse sich in rechtem
Winkel zu der optischen Achse der Kamera befindet. Das Okular bewegt sich mit dem
Gehäuse gemeinsam, wenn das letztere im Raum um die Achse a-b gedreht wird. Das
Okular ist als-Doppelokular ausgebildet und enthält zwei Rohre 44, 45, von welchen
das Rohr 44, welches näher der Drehscheibe verläuft, an dem entgegengesetzten Ende
zu der Beobachtungsöffnung 46 mittels eines Füllpfropfens 47 verschlossen ist. In
dem Rohr 44 ist zwischen dem Beobachtungsteil 46 und dem Pfropfen 47 ein Reflektor
48 im Winkel derart angeordnet, daß der Beobachter durch die Öffnung 46 das Bild
der Wasserwaage erblickt, wobei die Teile vorzugsweise so angeordnet sind, daß das
Bild des Luftbläschens vergrößert wird. Das rechte Rohr 45 ist an dem entgegengesetzten
Ende zu der Beobachtungsöffnung 49 mit einem Fadenkreuz 5o versehen, welches auf
den Himmelskörper in ähnlicher Weise wie im Sextanten gerichtet wird.
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Zwecks Beleuchtung der Drehscheibe ist eine Lichtquelle
51 vorgesehen, welche so angeordnet ist, daß deren Licht nicht in die Kamera
eintreten kann. Die Lichtquelle wird an eine Elektrizitätsquelle oder ähnliches
angeschlossen, zu welchem Zweck die Klemme 52 und ein Schalter 53 vorgesehen sind.
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Die Gebrauchsweise der beschriebenen Vorrichtung ist die folgende:
Angenommen, daß der Höhenwinkel eines Sternes oder anderen Himmelskörpers bestimmt
werden soll, so hält der Beobachter die Vorrichtung mittels des Knopfes an dem einen
Ende und des Kameragriffes an dem anderen Ende fest und hebt und senkt den Apparat
als Ganzes, bis der Stern usw. in dem Fadenkreuz sichtbar wird. Durch Entriegelung
des Verriegelungsstabes 3o durch Aufdrücken auf den Griff 33 wird die Drehscheibe
freigegeben und relativ zur Drehung gebracht, da eigentlich das Gehäuse um die Achse
a-b gedreht wird, während die Drehscheibe in ihrer normalen Lage verbleibt, welche
dieselbe einnimmt, wenn die Sichtlinie auf die Horizontlinie gerichtet wird. Der
Beobachter wird nunmehr die Ablesung an der Skala 36 so genau wie möglich vornehmen,
was nicht schwierig ist, da die Drehscheibe in ihre genaue Lage eingestellt werden
kann, sobald das Fadenkreuz sich in einer Linie mit dem Stern befindet und die Skala
die ganzen Grade angibt. Wie gemäß Fig. 3 ersichtlich, ist das Gehäuse um etwa 30°
bis zu der strichpunktierten Lage gedreht worden. Sobald der Beobachter wahrnimmt,
daß das Gehäuse in solche Lage gedreht wurde, daß die Wasserwaage waagerecht oder
nahezu waagerecht ist und daß das Fadenkreuz sich in Linie mit dem Stern befindet,
läßt derselbe den Handgriff 33 los, wodurch die Drehscheibe verriegelt wird. Der
Beobachter muß nun bestrebt sein, den Stern genau in der Fadenkreuzlage zu erhalten
und in dieser ein oder mehrere Lichtbilder der Drehscheibe aufnehmen. Sollte es
vorkommen, daß in diesem Zeitpunkt der Lichtbild- i aufnahme das Gehäuse etwas von
seiner vorbestimmten Winkellage in bezug auf die Drehscheibe verschwenkt werden
würde oder vielmehr, wenn die Wasserwaage sich nicht genau in ihrer normalen ebenen
Lage befin- i det, so wird diese Änderung der Wasserwaage von der normalen Horizontlage
durch Bewegung des Luftbläschens nach links oder nach rechts angezeigt. Durch Aufzeichnen
der Lage des Luftbläschens in bezug auf die i Skala der Wasserwaage kann eine Korrektur
entweder im Sinne von Plus oder von Minus gemacht werden und diese Korrektur auf
die Skala 36 bezogen werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Luftbläschen 40 um einen
i äußerst geringen Betrag nach rechts bewegt worden, und zwar um einen solchen Betrag,
daß
derselbe geringer ist als die kleinste Teilung der Wasserwaage. Jedoch kann auch
diese geringste Bewegung des Luftbläschens durch entsprechendes Kalibrieren der
Wasserwaage und durch entsprechende Korrektur gemessen werden, beispielsweise ist
der gemessene Winkel 30° 0,5'.
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Wie erwähnt, kann die Kamera auch für kinematographische Aufnahmen
ausgebildet sein, welche eine Reihe von Bildern in rascher Aufeinanderfolge aufnimmt,
worauf man den Mittelwert der unterschiedlichen Anzeigen ermitteln kann, wodurch
die Genauigkeit erhöht wird.