Способ задания опорной световой плоскости

 

Изобретение относится к геоде- , ЗИН и позволяет упростить способ задания плоскости. Коллимирующей оптической системой 2,3 уменьшают расходимость светового потока лазера 1, разворачиваемого затем вращающейся пентапризмой 4 в опорную световую плоскость. Эта плоскость перпендикулярна оптической оси и проходит через точку К на оси вращения пентапризмы 4, удаленную от плоскости, проходящей через линию пересечения отражающих граней 5 и 6 призмы на определенное расстояние. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (S1) 4 С 01 С 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3845570/24-10 (22) 20.12.84 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (71) Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) А.Б. Лысов (53) 528.489:69 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 440551, кл. G 01 С 9/06, 11.09.72.

Патент СССР ¹ 280362, кл. G 01 С 9/06, 10.03.67. (54) СПОСОБ ЗАДАНИЯ ОПОРНОЙ СВЕТОВОЙ

ПЛОСКОСТИ (57) Изобретение относится к геодезии и позволяет упростить способ задания плоскости. Коллимирующей оптической системой 2,3 уменьшают расходимость светового потока лазера 1, разворачиваемого затем вращающейся пентапризмой 4 в опорную световую плоскость. Эта плоскость перпендикулярна оптической оси и проходит через точку К на оси вращения пентапризмы 4, удаленную от плоскости, проходящей через линию пересечения отражающих граней 5 и 6 призмы на определенное расстояние. 2 ил.

NM = MK = LH

1 128

Изобретение относится к геодезии, в частности к способам задания опорной световой плоскости, и может быть использовано при создании приборов,применяемых в строительстве.

Целью изобретения является упрощение известного способа за счет уменьшения количества операций,выполняемых при его осуществлении.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, реализующего предложенный способ задания опорной световой плоскости, на фиг.2 — рисунок, поясняющий вывод зависимости.

Устройство (фиг.1) содержит источник света (лазер) 1, коллимирующую оптическую систему, представляющую собой обратную телескопическую систему, из окуляра 2 и объектива 3.

Призма 4 установлена в направляющих с возможностью вращения и кинематически связана с приводом (не показаны). Ось вращения призмы 5 пересекает оптическую осью в точке N Положение точки N задается расстоянием Г от точки пересечения плоскости б проходящей через линию пересечения отражающих граней 5 и 6 пентапризмы 4, до ее оси вращения. При этом указанная плоскость 5 перпендикулярна оси вращения пентапризмы 4. Величина отрезка C удовлетворяет приведенному выше равенству.

Устройство работает следующим образом.

Лазер 1 генерирует световой поток. Коллимирующая оптическая система 2 и 3 уменьшает его расходимасть. Вращающаяся пентапризма 4 разворачивает сколлимированный световой поток в опорную световую плоскость.

При этом опорная светая плоскость оказывается перпендикулярной оптической оси и проходит через точку К на оси вращения пентапризмы, удаленную на плоскости Я на расстояние а, равное расстоянию от линии 1 пересечения отражающих граней 5 и 6 до оси вращения пентапризмы 4.

На фиг.2 показана система двух плоских зеркал 5 и 6 (такая система представляет собой частный случай пентапризмы при и=1) с углом при о вершине 45 . Точки К и N являются оптически сопряженными, т.е. в показанной двухзеркальной системе одна из них является изображением другой.

Иэ законов геометрической оптики известно, что при равенстве угла

3530 2 между плоскими зеркалами 45, сопряженные точки лежат на одной прямой и расстояние между ними (отрезок KN) равно удвоенной величине расстояния (отреэок LM) от линии 1 пересечения зеркал 5 и 6 до прямой, соединяющей эти точки. При этом плоскость-Ь проходящая через линию 1 пересечения зеркал 5 и 6, перпендикулярна отрезку NK прямой, соединяющей сопряженные точки N и К, и делит его попо.лам, т.е.

Кроме того известно, что все лучи, выходящие из одной гочки, после прохождения через идеальную оптическую систему (а система плоских зеркал является безаберационной, т.е. идеальной) собираются также в одной, сопряженной в ней точке. В рассматриваемом устройстве любой иэ лучей,иду25 щий в точку N,ïîñëåäoâàòåëüíî отражаясь от зеркал 6 и 5, приходит в точку К . При этом вошедший и выходящий лучи перпендикулярны.

Из этого следует, что если оптическую ось светового потока направить в точку N, то на выходе иэ системы зеркал она проходит через вторую сопряженную точку (. Вращение системы зеркал вокруг оси не приводит к переориентации сопряженных точек, а

35 значит оптическая ось описывает конус, вершина которого совмещена с точкой Н, В рассматриваемом случае образующая конуса перпендикулярна его оси, 40 1поэтому коническая поверхность, описываемая оптической осью, превращается в плоскость, При этом образованная плоскость проходит через точку К.

45 Отличие пентапризмы от системы зеркал состоит в том, что к системе зеркал добавлена плоскопараллельная пластинка с показателем преломления и и толщиной d равной длине

50 хода луча в призме.

Известно, что наличие плоскопараллельной пластинки приводит к продольному смещению А величина которого равна

55,где d и и — толщина и показатель преломления пластинки.

83530

d = 3,414D

Поэтому — 3,414 0 () Следовательно, точка пересечения оси вращения пентапризмы с оптической осью светового потока должна отличаться от точки пересечения оси вращения системы зеркал на величину п — 1

С = а — 3 414 Р

У и

Формула изобретения

/ /

I- i

Ф„г. 2

Составитель Ю. Межуев

Редактор Н. Слободяник Техред М.Ходанич Корректор С. Черни

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7426/36

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

3 12

Для пентапризмы величина d хода вдоль оси ссязана с ее световым диаметром D соотношением

Способ задания опорной световой плоскости, при.котором световой поток коллимируют, ориентируют в направлении, перпендикулярном задаваемой опорной световой плоскости, и направляют в пентапризму, вращая которую разворачивают световой поток в опорную световую плоскость, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, сколлимированный световой поток направляют в точку на оси вращения пентапризмы, удаленную от плоскости, проходящей

10 через линию пересечения отражающих граней призмы и перпендикулярной ее оси вращения, на расстояние С, определяемое из соотношения где а — расстояние от линии пересечения отражающих граней призмы до оси ее вращения, D — световой диаметр призмы, п — показатель преломления материала призмы