Устройство для снятия отсчета угломерного прибора

 

Изобретение относится к оптическому геодезическому приборостроению и может быть использовано в отсчетных системах угломерных приборов. Сущность изобретения: устройство содержит лимб 1 и оптическую систему, состоящую из двух проекционных систем и двухканальной оптической сопрягающей системы, оптически сопряженной с четырьмя участками лимба, отстоящими один от другого на 90°, и предметную плоскость отсчетного микроскопа. Каждая из проекционных систем содержит по две прямоугольные призмы 2, 3, 10, 11 по два объектива 4, 5, 8, 9 с одинаковым фокусным расстоянием и по диафрагме 6, расположенной в плоскости совмещенных фокальных плоскостей объективов, что обеспечивает телецентрический ход лучей. Каждый из каналов сопрягающей системы содержит две прямоугольные 12, 16 (13, 17) призмы и призму с одним отражением и углами 67°30ʹ при основании и передает в предметную плоскость отсчетного микроскопа биссектор, образованный одной из проекционных систем. Таким образом, в предметной плоскости отсчетного микроскопа при отсчитывании совмещаются два биссектора. 4 ил.

Изобретение относится к оптическому геодезическому приборостроению и может быть использовано в отсчетных системах угломерных приборов.

Известно, что для уменьшения влияния ошибок лимба на измеряемое направление используют отсчеты по 2...6 участкам лимба. Однако широкое применение получили оптические отсчетные устройства с введением в поле зрения одного микроскопа только двух диаметрально противоположных участков лимба [1].

Недостатком этих технических решений с отсчитыванием по двум участкам лимба является недостаточно высокая точность, т.к. происходит компенсация только децентрировки лимба.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство [2] для отсчитывания по трем участкам лимба угломерного прибора, содержащее лимб, микроскоп и две проекционные системы, передающие изображения штрихов с разнесенных друг от друга участков лимба в одну плоскость, причем каждая из проекционных систем имеет увеличение минус единица и содержит два соосно расположенных объектива и две прямоугольные призмы с одной отражающей гранью, обращенные преломляющими гранями к объективам и лимбу, и призму, в одной из систем - с крышей.

Недостатком данного технического решения является использование при наведении биссектирования, а применение призмы с крышей значительно повышает требования к точности ее изготовления, так как отклонение угла крыши от 90^o приводит к ухудшению качества изображения штрихов и, следовательно, к снижению точности отсчитывания. Кроме того, устройство имеет габариты, превышающие диаметр лимба.

Целью изобретения является повышение точности отсчитывания путем обеспечения телецентрического хода лучей, применения призм без крышеобразных отражающих поверхностей и увеличения числа отсчитываемых штрихов, а также уменьшение габаритов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что усовершенствуется устройство для снятия отсчета угломерного прибора, содержащее лимб, микроскоп и две проекционные системы, каждая из которых выполнена с двумя прямоугольными призмами с одним отражением и расположенными между ними двумя объективами с равными фокусными расстояниями и оптически сопряжена с соответствующими участками лимба и через оптическую сопрягающую систему с микроскопом.

Отличительными признаками устройства для снятия отсчета угломерного прибора является то, что проекционные системы оптически сопряжены с четырьмя участками лимба, расположенными с шагом 90^o, фокальные плоскости соответствующих объективов каждой проекционной системы совмещены друг с другом, а в плоскостях их совмещения установлены две введенные диафрагмы, при этом оптическая сопрягающая система выполнена с двумя симметричными каналами, каждый из которых оптически сопряжен с соответствующей проекционной системой и выполнен в виде последовательно расположенных первой прямоугольной призмы с одним отражением, призмы с одним отражением и углами при основании, равными 67^o30', и второй прямоугольной призмы с одним отражением, причем боковые грани вторых прямоугольных призм обоих каналов параллельны между собой.

На фиг.1-4 изображены два варианта исполнения предлагаемого устройства.

Первая проекционная система состоит из прямоугольных призм 2, 10, объективов 4,8 и диафрагмы 6. Вторая проекционная система состоит из прямоугольных призм 3,11, объективов 5,9 и диафрагмы 7. Оптическая сопрягающая система состоит из прямоугольных призм 12, 16, призмы с одним отражением 14 и из прямоугольных призм 13, 17 и призмы с одним отражением 15. Штрихи нанесены на лимб 1.

Устройство работает следующим образом.

Лучи от источника света освещают два участка лимба 1 и попадают на прямоугольные призмы 2, 3, отклоняющие оптические оси в плоскость, параллельную плоскости лимба 1, а затем, пройдя через объективы 4,8 и 5,9 с одинаковыми фокусными расстояниями, диафрагмы 6 и 7, прямоугольные призмы 10 и 11 формируют изображение двух первых участков лимба в плоскости, совпадающей с плоскостью двух других участков лимба. При этом штрихи участков лимба, прилежащих к призмам 2,10 и к призмам 3,11, образуют два биссектора. Каждый из биссекторов призмами 12,14,16 и 13,15,17 оптической сопрягающей системы передается в предметную плоскость отсчетного микроскопа, что дает возможность осуществить коинцидентное совмещение. Для того, чтобы ход лучей в системе был телецентрическим, фокальные плоскости объективов 2 и 10, 3 и 11 совмещены и совпадают с плоскостью действующих диафрагм 6, 7 соответственно.

Снижение влияния расфокусировки, исключение двоения изображений, коинцидентное совмещение штрихов и отсчитывание по четырем участкам лимба повышает точность отсчитывания.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ОТСЧЕТА УГЛОМЕРНОГО ПРИБОРА, содержащее лимб, микроскоп, две проекционные системы, каждая из которых выполнена с двумя прямоугольными призмами с одним отражением и расположенными между ними двумя объективами с равными фокусными расстояниями и оптически сопряжена с соответствующими участками лимба и через оптическую сопрягающую систему с микроскопом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, проекционные системы оптически сопряжены с четырьмя участками лимба, расположенными с шагом 90^o, фокальные плоскости соответствующих объективов каждой проекционной системы совмещены одна с другой, а в плоскостях их совмещения установлены две введенные диафрагмы, при этом оптическая сопрягающая система выполнена с двумя симметричными каналами, каждый из которых оптически сопряжен с соответствующей проекционной системой и выполнен в виде последовательно расположенных первой прямоугольной призмы с одним отражением, призмы с одним отражением и углами при основании, равными 67^o30', и второй прямоугольной призмы с одним отражением, причем боковые грани вторых прямоугольных призм обоих каналов параллельны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4