DE815853C

DE815853C - Spectral apparatus with fixed total deflection and multi-prism system

Info

Publication number: DE815853C
Application number: DEO14A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Hansen
Original assignee: ZEISS OPTON
Current assignee: ZEISS OPTON
Priority date: 1949-10-07
Filing date: 1949-10-07
Publication date: 1951-10-04

Description

Spektralapparat mit fester Gesamtablenkung und Mehrprismensystem Die Erfindung betrifft einen Spektralapparat mit fester Ablenkung und einem Mehrprismensystem, dessen einzelne Glieder um zueinander feststehende Achsen drehbar sind, um das Gerät auf die einzelnen Spektralbereiche einstellen zu können.Spectral apparatus with fixed total deflection and multi-prism system Die The invention relates to a spectral apparatus with fixed deflection and a multi-prism system, the individual members of which can be rotated about axes that are fixed to one another, around the device to be able to adjust to the individual spectral ranges.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art, bei der eine feste Ablenkung von I80° vorgesehen ist und das Prismensystem aus drei Prismen von gleichem Keilwinkel und gleicher Brechzahl sowie aus einem zusätzlichen Spiegel besteht, erfolgt die Drehung der einzelnen optischen Glieder mittels endloser Stahlbänder, durch die die Glieder untereinander und mit einer Verstellkurbel gekuppelt sind. Eine derartige Anordnung erfordert fertigungstechnisch einen relativ großen Aufwand und besondere Sorgfalt, wenn sie sicher arbeiten soll. Sie ist zudem relativ schwingungsempfindlich, worunter die Abbildungsgüte leidet. In a known arrangement of this type in which a fixed deflection of 180 ° is provided and the prism system consists of three prisms with the same wedge angle and the same refractive index as well as an additional mirror, the Rotation of the individual optical links by means of endless steel belts through which the links are coupled to one another and to an adjusting crank. Such a one Arrangement requires a relatively large amount of effort and special manufacturing engineering Care if it is supposed to work safely. It is also relatively sensitive to vibrations, from which the image quality suffers.

Gegenstand der Erfindung ist ein Spektralapparat der eingangs erwähnten Art, bei dem der Verstellmechanismus für die Prismen in der Herstellung sehr einfach und außerdem weitgehend schwingungsunempfindlich ist. Erfindungsgemäß werden die einzelnen Glieder des Prismensystems durch Gelenkvierecke miteinander gekuppelt. Unter einem Gelenkviereck wird dabei ein Gelenk verstanden, bei dem zwei Hebel, sogenannte Kurbeln, die um fest zueinander angeordnete Punkte drehbar sind, miteinander durch ein an sich starres Glied, die sogenannte Schwinge, verbunden sind. The invention relates to a spectral apparatus of the type mentioned at the beginning Kind in which the adjustment mechanism for the prisms is very easy to manufacture and is also largely insensitive to vibrations. According to the individual members of the prism system are coupled to one another by means of hinge quadrilaterals. A square joint is understood to mean a joint in which two levers, so-called cranks, which can be rotated around fixed points, with one another are connected by a rigid link, the so-called rocker arm.

Gelenke zur Verstellung von Prismen sind in Form von Radiallenkern bei Spektralapparaten an sich bekannt. Bei diesen älteren Anordnungen sind die Drehpunkte der Prismen jedoch nicht alle fest zueinander angeordnet. Es liegen also keine Gelenkvier- ecke vor, was den Nachteil hat, daß sich bei der Einstellung keine reproduzierbaren Werte ergeben. Diese Geräte waren daher bestenfalls für visuelle Beobachtung, im Gegensatz zur Erfindung jedoch nicht für photographische Aufnahmen verwendbar. Joints for adjusting prisms are in the form of radial links known per se in spectral apparatus. In these older arrangements, the pivot points are However, the prisms are not all fixed to one another. So there are no four-joint corner before, which has the disadvantage that there are no reproducible values during the setting result. These devices were therefore at best for visual observation, as opposed to but not usable for the invention for photographic recordings.

Da bei Spektralapparaten mit einer photographischen Kamera gleichzeitig mit der Verdrehung der Prismen auch deren Abstand von der Kamera geändert werden muß, wird das Prismensystem mit seinem Verstellmechanismus zweckmäßig auf einem Wagen angeordnet, dessen Verschiebung gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken durch einen Schubkurbeltrieb erfolgt, durch den die Verstellkurbel des Prismen systems mit einem festen Punkt am Untergestell des Apparates verbunden ist. Bei Betätigen des Verstellmechanismus für die Prismen ändert der Wagen somit seinen Abstand zur Kamera in vorgeschriebener Weise. As with spectral apparatus with a photographic camera at the same time as the prisms are rotated, their distance from the camera also changes must, the prism system with its adjustment mechanism is expedient on one Arranged car, its displacement according to a further inventive concept by a slider crank drive takes place through which the adjustment crank of the prism system is connected to a fixed point on the base of the machine. When pressed of the adjustment mechanism for the prisms, the car thus changes its distance to Camera in the prescribed manner.

Vorzugsweise ist noch ein weiteres Gelenkviereck vorgesehen, über das die erforderliche Kassettendrehung selbsttätig zusammen mit der Prismenverstellung erfolgt. Als feste Drehpunkte dieses Vierecks dienen zweckmäßig der Kassettendrehpunkt sowie der feste Drehpunkt des erwähnten Schubkurbeltriebs für die Wagenverstellung. Another four-bar linkage is preferably provided over that the required cassette rotation automatically together with the prism adjustment he follows. The cassette pivot point is expediently used as the fixed pivot point of this square as well as the fixed pivot point of the mentioned crank mechanism for the carriage adjustment.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen die Abbildungen I und 2 das Prismensystem eines Spektrographen in zwei verschiedenen Stellungen. For a more detailed explanation of the invention is shown schematically in the drawing an embodiment shown, namely, Figures I and 2 show the Prism system of a spectrograph in two different positions.

In Abb. I ist mit I schematisch der Prismenwagen des Spektrographen dargestellt. Das Licht fällt von einem bei 2 angedeuteten Spalt über einen Spiegel 3 auf das auf dem Wagen I angeordnete Objektiv 4, durchsetzt das Prisma 5 und erreicht schließlich über den Spiegel 8, die weiteren Prismen 6 und 7 und das zweite Objektiv g die photographische Platte I0, die ihrerseits auf dem um die Achse 12 drehbaren Plattenträger 11 angeordnet ist. Die Ablenkprismen und der dazugehörige Spiegel 8 sind auf dem Wagen I drehbar angeordnet. Die beiden Prismen 5 und 7 sind zu diesem Zweck auf einem gemeinsamen Prismenträger I3 befestigt, der um die Achse I4 drehbar ist. Das Prisma 6 ist auf dem um die Achse Ig drehbaren Prismenträger 29 und Spiegel 8 auf dem um die Achse I7 drehbaren Träger I6 angeordnet. Der Spiegelträger I6 ist mit dem Prismen träger I3 und dem Prismenträger 29 durch die Schwinge I8 bzw. 19 verbunden, und zwar in der Weise, daß der Träger I6 mit dem Träger 29 und der Schwinge I8 ein Gelenkviereck, sowie mit dem Träger 13 und der Schwinge 19 ein weiteres Gelenkviereck bildet. Über die Schwinge 22 ist der Träger I6 weiterhin mit dem um die Achse 20 drehbaren Hebel 21 verbunden; es entsteht hier also ein drittes Gelenkviereck. An der Achse 20 greift die hier nicht gezeichnete Einstellhandhabe, zweckmäßig eine Kurbel, an, durch deren Betätigung der Hebel 2I und damit über die Schwinge 22 der Spiegel und die Prismen verschwenkt werden. Die Abmessungen sind so getroffen, daß der Drehwinkel des Spiegels dreimal so groß ist wie der der Prismen und im übrigen in jeder Stellung das Minimum der Ablenkung fIir die betreffende Wellenlänge eingestellt ist. Mit dem Hebel 2I ist starr verbunden der Hebel 21', der seinerseits wieder mit dem Hebel 23 gekuppelt ist. Dieser hat einen festen Drehpunkt 24 an dem bei 25 angedeuteten Untergestell des Spektrographen. Die beiden Hebel 2I' und 23 bilden einen Schubkurbeltrieb, durch den bei Betätigung der bei 20 angreifenden Einstellhandhabe gleichzeitig mit der Prismenverstellung der Prismenwagen I verschoben wird, und zwar in der Weise, daß bei der jeweiligen Wellenlänge der Spalt scharf auf die Platte IO abgebildet wird. In der Abb. I ist die eine Grenzlage für den roten Teil des Spektrums, in Abb. 2 die andere Grenzlage für den blauen Teil dargestellt. Man erkennt, wie zusammen mit der Verschiebung des Prismenwagens Spiegel und Prismen sich um geringe Beträge gedreht haben. In Fig. I the prism carriage of the spectrograph is shown schematically with I. shown. The light falls from a gap indicated at 2 over a mirror 3 on the lens 4 arranged on the carriage I, penetrates the prism 5 and reaches finally via the mirror 8, the further prisms 6 and 7 and the second objective g the photographic plate I0, which in turn on the rotatable about the axis 12 Plate carrier 11 is arranged. The deflecting prisms and the corresponding mirror 8 are rotatably arranged on the carriage I. The two prisms 5 and 7 are related to this Purpose attached to a common prism carrier I3, which can be rotated around the axis I4 is. The prism 6 is on the prism carrier 29 and mirror, which can be rotated about the axis Ig 8 arranged on the carrier I6 rotatable about the axis I7. The mirror support I6 is with the prism carrier I3 and the prism carrier 29 through the rocker I8 and 19, respectively connected, in such a way that the carrier I6 with the carrier 29 and the rocker I8 a four-bar linkage, as well as a further four-bar linkage with the carrier 13 and the rocker 19 forms. The carrier I6 is still connected to the one about the axis 20 via the rocker arm 22 rotatable lever 21 connected; a third quadrangle is created here. At the axis 20 engages the adjustment handle, not shown here, expediently one Crank, by actuating the lever 2I and thus via the rocker 22 of the Mirror and the prisms are pivoted. The dimensions are such that the angle of rotation of the mirror is three times that of the prisms and the rest the minimum deflection for the wavelength in question is set in each position is. The lever 21 'is rigidly connected to the lever 2I, which in turn is coupled to the lever 23. This has a fixed pivot point 24 at the 25 indicated underframe of the spectrograph. The two levers 2I 'and 23 form a crank mechanism through which the setting handle acting at 20 is actuated the prism carriage I is moved simultaneously with the prism adjustment, and in such a way that at the respective wavelength the gap sharply on the plate IO is mapped. In Fig. I is the one limit position for the red part of the Spectrum, in Fig. 2 the other limit position for the blue part is shown. One recognises, how, together with the displacement of the prism carriage, mirrors and prisms turn around have turned small amounts.

Gleichzeitig mit der Änderung des Abstandes vom Prismen system und photographischer Platte IO muß diese eine andere Neigung zum Achsenstrahl erhalten. Simultaneously with the change in the distance from the prism system and photographic plate 10 this must have a different inclination to the axis beam.

Zu diesem Zweck ist die photographische Platte ebenfalls wieder über ein Gelenkviereck mit dem Verstellmechanismus des Prismensystems gekuppelt. Dieses Gelenkviereck besteht aus dem um den Punkt 24 drehbaren Hebel 23, dem um die Achse I2 drehbaren Kassettenträger und der diese beiden Teile verbindenden Schwinge 26. Die Drehachsen I2 und 24 sind zueinander fest angeordnet. Durch entsprechende Lage der Befestigungs- und Drehpunkte 27 und 28 läßt sich die Bewegungsfunktion des Kassettenträgers 11 der Brennweitenänderung in Abhängigkeit von der Wellenlänge anpassen. Es genügt also allein die Betätigung der bei 20 angreifenden Einstellhandhabe, um den Spektrographen für einen bestimmten Wellenlängenbereich aufnahmebereit zu machen.The photographic plate is over again for this purpose a four-bar linkage is coupled to the adjustment mechanism of the prism system. This The four-bar linkage consists of the lever 23 which can be rotated about the point 24 and the one about the axis I2 rotatable cassette carrier and the rocker 26 connecting these two parts. The axes of rotation I2 and 24 are fixed to one another. By appropriate location the fastening and pivot points 27 and 28 can be the movement function of the cassette carrier 11 adjust the change in focal length depending on the wavelength. It is sufficient so only the actuation of the setting handle acting at 20 to control the spectrograph ready for exposure to a certain wavelength range.

PATENTANSPRI;(;HE: I. Spektralapparat mit fester Gesamtablenkung und einem Mehrprismensystem, dessen einzelne optische Glieder um zueinander feststehende Achsen drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Glieder durch Gelenkvierecke miteinander gekuppelt sind. PATENT APPLICATION; (; HE: I. Spectral apparatus with fixed total deflection and a multi-prism system, the individual optical members of which are fixed around one another Axes are rotatable, characterized in that the optical members are articulated quadrilaterals are coupled to each other.

Claims

2. Spectral apparatus according to claim I for 1800 total deflection, its Prism system of three prisms with the same wedge angle and the same refractive index as well consists of a mirror, characterized in that the two outer prisms around one common point are rotatable, while the inner prism and the one between this and an outer prism arranged mirrors each have a separate pivot point.

3. Spectral apparatus according to claim 2, characterized in that the The mirror moves at about three times the angular speed of the prisms.

4. Spectral apparatus according to claim 2, characterized in that the Crank handle for the prism adjustment with the rotatable mirror carrier and a these two connecting rockers form a quadrilateral joint and the mirror support each with a further swing arm with the carrier for the two outer prisms and which is connected for the inner prism.

5. Spectral apparatus next claim I, characterized marked, that the prism system is arranged on a sliding carriage and the adjustment of the carriage depending on the prism setting by a slider crank drive takes place, the adjusting crank of the prism system with a fixed point on the frame of the spectral apparatus connects.

6. Spectral apparatus according to claim I with a photographic camera, characterized characterized in that the rotatable cassette has a further four-bar linkage with the Prism adjustment device is connected.

7. spectral apparatus according to claim 6, characterized in that the Swing the four-bar linkage for the cassette rotation at the one around the fixed point on the frame of the apparatus rotatable crank lever on the one hand and on the cassette carrier on the other hand attacks.