Die Fernrohrkonstrucktion

Foto: Horst Völker  eigenes Bild (Hildebrand Nr. 12649, ca. 1915)
Foto: Horst Völker eigenes Bild (Hildebrand Nr. 12649, ca. 1915)

Okularauszug

Da sich die Bildweite mit der

 

Gegenstandsweite ändert, muss der Abstand zwischen dem hinteren Brennpunkt des Ob­jektivs und dem vorderen Okular (wo sich das Strichkreuz befindet) und somit auch der Abstand zwischen Objektiv und Okular um so größer sein, je näher der Gegenstand liegt. Diese Änderung der Fernrohrlänge ist durch den Einbau eines "Okularauszuges" erreichbar, der mittels eines -mit Zahnrad und Zahnstangen- gekoppelten Triebknopfes -in der Längsachse des Hauptfernrohres bewegt werden kann. 

Objektivauszug


Denselben Zweck erfüllt auch ein "Objektivauszug".

Objek­tivauszüge sind aber nur selten bei geodätischen Instrumenten anzutreffen. Hier bei ist dann das Objektiv in einer engeren Röhre, als beim Okularauszug, gegen das Hauptfernrohr ver­schiebbar.

 

1909  Im Jahre 1909 wurde von Heinrich Wild (1 Jahr nach seinem Eintritt bei der Firma

         Zeiss/Jena) ein neues Fernrohr mit einer Innenfokussierlinse konstruiert. Man findet für

         diese Konstruktion auch die Bezeichnungen innere Einstelllinse, Zwischenlinse,

         Schaltlinse oder Schiebelinse. Man erhält damit eine stärkere Vergrößerung bei

         kleineren Dimensionen des Instrumentes und vor allem einen unveränderlichen

         Abstand zwischen Objektiv und Okular. Weitere Vorteile sind die leichtere

         Herstellung der Führung im Inneren des Fernrohres mit größerer Genauigkeit.

         Eine Beschädigung durch äußere Einflüsse wird ausgeschlossen, das Fernrohr ist

         staub­dicht abgeschlossen. Die eingeschaltete Linse kann in der Längsrichtung bewegt 

         werden, damit erreicht man, dass das Bild des betrachteten Gegenstandes in die fest-

         stehende Ebene des Okulars fällt.

         Okular und Fadenkreuz können hierbei nur noch zu  ­Zwecken der Justierung und kleineren

         Beträgen verstellt werden.

1778  Vor H. Wild wurden aber schon Konstruktionen mit innen­liegender Fokussierung gebaut

          .z.B. von Brander

1855  von Porro und 

1901   von A.A. Common (England)             (12, S. 83).


Der jeweils verfolgte Zweck war jeweils ein anderer. Doch setzte sich erst die Wild'sche

Konstruktion durch, sodass es nicht lange dauerte, bis nur noch Fernrohre mit

innenliegender Fokussierung gebaut wurden.

Spiegellinsenfernrohr

Erst seit neuerer Zeit (Anfang der 50er Jahre d«J) wurden Spiegellinsenfernrohre für Theodolite gebaut. Z, B. von Zeiss/Jena, (Theo 010) oder (DKM 3) von Kern & Co. in Aarau.


Spiegellinsenfernrohre (auch katadioptrische Fern­rohre genannt) bestehen aus

einem sammelnden Linsensystem und einem oder zwei Hohlspiegeln.

Dieses, den Strahlengang brechende System, ermöglicht eine relativ lange Objektiv­brennweite

bei kurzer Fernrohrbaulänge und ist sehr licht­stark.

Spiegellinsenfernrohre liefern aufrechte Bilder.


Innenfokusierung

1909   Im Jahre 1909 wurde von Heinrich Wild(1 Jahr nach seinem Eintritt bei der

           Firma   Zeiss/Jena) ein neues Fernrohr mit einer Innenfokussierlinse konstruiert. Man findet für diese Konstruktion auch die Bezeichnungen innere Einstelllinse, Zwischenlinse, Schaltlinse oder Schiebelinse. Man erhält damit eine stärkere Vergrößerung bei kleineren Dimensionen des Instrumentes und vor allem einen unveränderlichen Abstand zwischen Objektiv und Okular. Weitere Vorteile sind die leichtere Herstellung der Führung im Inneren des Fernrohres mit größerer Genauigkeit. Eine Beschädigung durch äußere Einflüsse wird ausgeschlossen, das Fernrohr ist staub­dicht abgeschlossen,

Die eingeschaltete Linse kann in der Längsrichtung bewegt werden, damit erreicht man, dass das Bild des betrachteten Gegenstandes in die feststehende Ebene des Okulars fällt. Okular und Fadenkreuz können hierbei nur noch zu Justier­zwecken und kleineren Beträgen verstellt werden.

Vor H. Wild wurden aber schon Konstruktionen mit innen­liegender Fokussierung gebaut. Z. B. von Brander 1778, von Porro 1855 und 1901 von A.A. Common (England)  (12, S. 83).

Der jeweils verfolgte Zweck war jeweils ein anderer. Doch setzte sich erst die wild'sche Konstruktion durch, sodass es nicht lange dauerte, bis nur noch Fernrohre mit innenliegender Fokussierung gebaut wurden.

Spiegellinsenfernrohr

Erst seit neuerer Zeit (Anfang der 50er Jahre d«J) wurden Spiegellinsenfernrohre für Theodolite gebaut. Z, B. von Zeiss/Jena, (Theo 010) oder (DKM 3) von Kern & Co. In Aarau. Spiegellinsenfernrohre (auch katadioptrische Fern­rohre genannt) bestehen aus einem sammelnden Linsensystem und einem oder zwei Hohlspiegeln. Dieses, den Strahlengang brechende System, ermöglicht eine relativ lange Objektiv­brennweite bei kurzer Fernrohrbaulänge und ist sehr licht­stark. Spiegellinsenfernrohre liefern aufrechte Bilder.

Geknicktes Fernrohr

Geknickte Fernrohre kommen bei gewöhnlichen terrestrischen Beobachtungen und Messungen normalerweise nicht vor. Bei astronomischen Messungen und Beobach-tungen  werden jedoch geknickte Fernrohre benutzt.

Bei geknickten Fernrohren wird der Strahlengang vor dem Okular durch ein Prisma um 90o gedreht. Zweck dieser Ein­richtung (auch bekannt als "Prismatisches Okular") ist es, über das gesamte Gesichtsfeld ein verzerrungsfreies deut­liches Bild zu bekommen. Diese Verzeichnungsfreiheit benö­tigt man, um zum Beispiel Sterndurchgänge auch am Rand der Fäden klar beobachten zu können.

Eigene Zeichnung





Strahlengang in einem

Geknicktes Fernrohr

Gebrochenes Fernrohr

Eigene Zeichnung





Strahlengang in einem Gebrochenem Fernrohr

Das charakteristische Merkmal des gebrochenen Fernrohres besteht darin, dass das die Ablenkung des Lichtes bewirkende Prisma in dem mittleren Teil der Umdrehungsachse ange­bracht und zum selben Zweck auch die eine Hälfte der Um­drehungsachse durchbohrt ist. Die Achse enthält am hinteren Ende das Okular und stellt somit die Okularröhre des Fern­rohres dar. Zur Beleuchtung des Fadenkreuzes ist meist auch noch der gegenüberliegende Achsteil durchbohrt und ein kleines zusätzliches Prisma auf den anderen Prismen ange­bracht.

Analacktisches Fernrohr

Mithilfe anallaktischer Fernrohre lassen sich Distanzen direkt messen ohne Additionskonstante.

(um 1852)

Der Italiener Porro hat nachgewiesen, dass man durch Hinzufügen einer Kollektiv­linse in das gewöhnliche Distanz messende Fernrohr den anallaktischen Punkt in die Mitte des Instrumentes verlegen kann.

Der anallaktische Punkt liegt also im Schnittpunkt von Zielachse und Stehachse des Theodolites.

Umgekehrtes Bild

Es kann hiermit zusätzlich gekennzeichnet werden, ob das Linsensystem des Fernrohres bildaufrechte oder umgekehrte Bilder liefert.

Ausziehbares Fernrohr

Die Verschiebung der Fernrohre von Hand, durch sog. "Züge" ,gab es auch noch 1911 bei großen Theodoliten, die für große Zielweiten bestimmt waren, und bei denen deshalb für denselben Beobachter kaum eine Verschiebung des Okularrohres notwendig ist (16, S. 255).[i]



[i] 16. HAMMER:

Lehrbuch der elementaren praktischen (Vermessungskunde) G. Teubner, 1911

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