Оптическая система светодальномера

 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано в оптических схемах светодальномеров с разнесенными приемными и передающим каналами. Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния ошибок, вызванных рассогласованием оптических осей источника излучения и приемного и передающего объективов. Оптическая система светодальномера содержит источник лазерного излучения 5, передающий 8-9 и приемный 10 объективы, оптический блок коллинеарного переноса 16-18, входное окно которого обращено к передающему объективу 8-9, а выходное - к приемному объективу 10, подсвечиваемую марку 6 и дополнительный оптический блок, жестко скрепленный с источником излучения 5 и обеспечивающий получение изображения световой марки 6, формируемого передающим объективом 8-9, в плоскости анализа приемного объектива 10 с помощью оптического блока коллинеарного переноса 16-18. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 0 01 С 3/04

10СУД ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (". :::.;-.;:-.::.; .-", " ;

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2i) 4212489/24-10 4212481/24-10 (22) 23.03.87 (46) 23.05.90. Бюл. Р 19 (71) Ленинградский институт точной механикн и оптики (72) С.А.Сухопаров, H.Н.Горлушкина, А,В,Нечаев, И,В.Петров, В,Е,Потепун и H.Е.Димитров (53) 528,5!7 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1179254, кл. Г 01 В 23/10, 30.12.83 °

Плотников В;С. Геодезические приборы. — М.: Недра, 1987, с. 287, рис.121.

„„SU„„:ßßßÄ Я A t

2 (54) ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СВЕТОДАЛЬНОИЕРА (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано в оптических схемах светбдальномеров с разнесенными приемными и передающим каналами, Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния ошибок, вызванных рассогласованием оптических осей источника излучения и приемного и передающего объективов, Оптическа система светодальномера содержит источник . лазерного излуче" ния 5, передающий 8-9 и приемный 10

)5662)6 объективы, оптический блок коллинеарного переноса 16-18, входное окно, которого обращено к передающему объективу 8-9, а выходное " к приемному объективу 10, подсвечиваемую марку.

6 и дополнительный оптический блок, жестко скрепленный с источником изИзобретение относится к области геодезического .приборостроения и может быть использовано в оптических схемах светодальномеров с разнесенными приемопередатчиками.

Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения влияния ошибок, вызванных рассогласованием оптических . осей источника и приемного и передающего объективов.

Па фиг.1 поясняется принципиальная оптическая схема предлагаемого светодальномера; на фиг.2 — то же 25 и дополнительный оптический блок.

Оптическая система светодальномера содержит наблюдательный оптический канал, имеющий объектив 1 призменную оборачивающую систему 2, окуляр 3 и окулярную сетку 4; передающий оптический канал, имеющий источник 5 излучения, подсвечиваемую марку 6, закрепленную на плоскопараллельной пластине 7. передающий объек- 35 тив с отрицательным 8 и положительным 9 компонентами, приемный оптический канал, имеющий приемный объектив

10, призменную оборачивающую систему

11, прямоугольную призму 12, фото- щ приемник 13, сетку 14 и окуляр 15; оптический блок коллинеарного переноса, выполненный в виде плоскопараллельной пластины 16 с диагональной отражающей гранью 17, обращенной к приамному объективу 10, на торцовой грани пластины 16 закреплена прямоугольная призма с крышей 18 обращенная к передающему объективу 8, 9, дополнительный оптический блок (фиг.)) выполнен в виде оптического клина

19, расположенного между передающим объективом 8, 9 и призмой 18, причем ребро оптического клина обращено к приемному объективу 10 и ортогонально

55 плоскости, проходящей через оптические бси .. приемно ro и передающего объективов 8, 9 и 10 и одсвечиваемую марку 6, расположенную в фокальной лучения 5.и обеспечивающий получение изображения световой марки 6 форми1Р руемого передающим объективом 8-9, в плоскости анализа приемного объектива )0 с помощью оптического блока коллинеарного переноса 16-18. 2 s ° п. ф-лы, 2 ил. плоскости передающего объектива 8, 9, при этом угол клина

sin arctg

Й = arctg — -- — "- —---n — cosarctg

f где у — расстояние от марки 6 до оптической оси объектива 8-9;

f — фокусное расстояние объектива 8-9;.

n — показатель преломления стекла клина 19 °

Дополнительный оптический блок (фяг.2) расположен между источником

5 и объективом 8, 9 и выполнен в виде объектива 20 и зеркала 21, расположеннего от марки 6, размещенной на поверхности объектива 20, на расстоянии равном половине его фокусного расстояния.

Ход лучей в оптической системе светодальномера следующий.

От источника излучения (лаэера 5), поток>пройдя компоненты. передающего объектива 8, 9, направляется на ,обьект, отразившись от которого возвращается и принимается объективом

10 и системой 11, преломляется призмой 12 и регистрируется фотоприемником 13, где после преобразований выдается на табло окулярной сетки

14 расстояние до объекта, Наблюдатель рассматривает объект через систему 1-4, Световой поток от визирной марки 6 проходит. положительный.компонент 9 передающего объектива, в фокальной.плоскости которого она находится, и параллельным пучком направляется через клин )9 в оптический блЪк коллинеарного переноса 16

18, а затем в приемный канал, где в плоскости окулярной сетки.14 строится изображение визирной марки 6.

Во время прохождения светового потока через систему оптического блока 17, 18 искажений в ней произойти

5 15662 не может, так как система является, пространственно-инвариантной и не вносит рассогласования. Дальнейший путь поток от объекта и световой поток от визирной марки 6 проходят совместно, их рассогласования также произойти не может.

При наведении на объект наблюдательного канала и совмещении изображе-10 ния визирной марки, полученного в приемном канале, с объектом оптическая ось лазерного излучения также наппавпанана объект, Таким образом, оптическая система

15 светодальномера позволяет при смещении оптических элементов в процессе хранения, транспортировки и эксплуатации исключить рассогласование между осями источника излучения, наблюдательной телескопической системы, приемным и передающим каналами, что обеспечивает надежность работы прибора, его оперативность и точность производимых им измерений.

16 6 ным оптическим блоком, жестко скрепленным с источником излучения и оптически сопряженным с приемным и передающим< объективами посредством оптического блока коллинеарного переноса, 2. Система светодальномера по п.1, отличающаяся тем,, что подсвечиваемая марка располо..«на в фокальной плоскости передающего объектива, а дополнительный оптический блок выполнен в виде клина, расположенного между передающим объективом и входным окном оптического блока коллинеарного переноса, причем ребро оптического клина обращено к приемному объективу и ортогонально плоскости, проходящей через оптическую ось передающего объектива и подсвечиваемую марку, а угол клина определяется выражением

Х

sin агс к f (, = arctg -- — — — -" — --, n-cosarctg y

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Оптическая система светодальномера, содержащая источник лазерно" го излучения, передающий объектив, размещенный соосно с источником, приемный объектив, оптическая ось которого параллельна оптической оси передающего объектива, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния ошибок, вызванных рассогласованием оптических осей источника и объективов, она снабжена оптическим блоком коллинеарного переноса, входное окно которого обращено к передающему объективу, а выходное окно обращено к приемному объективу подсвечиваемой маркой и дополнительгде у — расстояние от марки до оптической оси передающего объектива;

f — фокусное расстояние передающего объектива;

n — показатель преломления стекла клина.

3. Система светодальномера по

35 п,l отличающаяся тем, что дополнительный оптический блок расположен между источником лазерного излучения и передающим объективом и выполнен в риде объектива и Q- зеркала, ориентированного перпендику лярно оси объектива и расположенного от подсвечиваемой марки, размещенной на поверхности объектива, на расстоянии, равном половине его фокусного

45 !расстояния,1566216

Составитель В,Соловьев

Редактор Н.Бобкова ТехредЛ.Олийнык Корректор В.Кабацнй

Заказ 1215

Подписное

Тираж 402

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101