Прибор для получения неподвижного изображения вращающейся шкалы или других элементов

 

Карасе 42 Ь, Ж" .-" № 41720

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО ИА ИЗОБРЕТЕИИЕ

ОПИСАНИЕ прибора для получения неподвижного изображения вращающейся шкалы или других элементов.

К авторскому свидетельству Г. И. Михайлова, заявленному

12 марта 1934 года (спр. о перв. № 143796).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 28 февраля 1935 года. (236) Изобретение составляет прибор, представляющий оптическую систему для получения неподвижного изображения вращающихся элементов, например, шкалы и стрелки. Прибор основан на совокупности свойств плоского зеркала и видимых в нем изображений. При взаимном вращении и предмета и зеркала отраженный луч (изображение) вращается вдвое быстрее зеркала и в том же направлении; при неподвижном зеркале изображение вращающегося предмета имеет ту же скорость, но направление обратное. Наблюдая вращающийся предмет через зеркало, поворачиваемое вдвое медленнее в том же направлении, получают неподвижное изображение предмета, например, соответствующими поворотами зеркала можно остановить йзобра жение движущейся секундной стрелки часов.

На приложенном чертеже фнг. 1 дает схему, поясняющую действие прибора; фиг. 2 — схему прибора согласно изобретению; фиг. 3 — вид прибора сбоку с частичным разрезом; фиг. 4 — вид прибора сверху.

Две прямоугольные призмы 1 и 11 (фиг. 1) своими гипотенузными зеркальными плоскостями приближают изображение стрелки а и соответствующей части шкалы к оси вращения mn.

Дальше это изображение а, проходит через панорамную, оборачивающую призму 111 — тоже прямоугольную с полным внутренним отражением и со срезанным прямым углом. Лучи, параллельные гипотенузной плоскости, выходят наружу, располагаясь симметрично по другую сторону оси и оставаясь параллельным своему первоначальному направлению. Получится обратное изображение а„которое, отражаясь от зеркальной плоскости призмы 1V, дает прямое изображение а, в вертикальной плоскости. Первые две призмы должны вращаться синхронно со шкалой вокруг оси mn, а панорамная — в том же направлении, но с угловой скоростью., в два раза меньшей. Тогда изображение а, будет неподвижным. Действительно, в панорамной призме катетная плоскость преломляет падающие лучи и направляет их на гипотенузную плоскость, от которой происходит отражение, как от зеркала. Если эту призму вращать вокруг оси тп, то изображение, прошедшее через нее, будет вращаться с удвоенной скоростью, но в том же направлении; отраженный луч вра— 2 щается в два раза быстрее зеркала, а повороты призм I и И при неподвижной призме Ш создают вращение изображения а, с той же скоростью в проз ивоположном направлении. Следовательно, чтобы остановить изображение а, или уничтожить его вращение, необходимо призму III вращать в два раза медленнее в направлении, противоположном вращению а, и совпадающем с вращением призмы и II, то-есть, если не требуется увеличений, через призму IV будет видно неподвижным прямое изображение а, стрелки и соответствующих делений шкалы.

Наблюдение можно производить при любой скорости движения (и притом непрерывно) во все время движения.

Призмы I, II, III, IV можно заменить плоскими зеркалами. Если элемент а удален от глаза на значительное расстояние, когда изображение аз рассмотреть затруднительно, можно, присоединив соответствующую систему линз, иолучить увеличенное изображение.

На фиг. 2 дана схема, а иа фиг. 3 и 4 — конструктивное оформление описанной системы.

Соотношение угловых скоростей призм достигается цилиндрическими зубчатками 5 и 6, 7 и 8, причем зубчатка 6 связана с призмами 1 и П, а зубчатка 8— с призмой !!!. Зубчатки 5 и 7 насажены на одну ось и получают вращение от зубчатки 4. Конические зубчатки 1, 2 и 3 образуют диференциальную и суммирующую планетную передачу; зубчатка 1 вращается вместе с осью О, приключаемой к измерительному прибору с вращающейся шкалой. Зубчатка 2 вообще остается неподвижной и передвигается только в случае желания осмотреть шкалу по всей ее окружности или при выходе стрелки а из поля зрения. Тогда, поворачивая зубчатку 2 посредством дополнительной системы зубчаток 9 и 10, можно в произвольных пределах в обе стороны изменять скорость зубчатки 3, а тем самым и всей оптической системы, так как горизонтальная ось планетной зубчатки 3 кронштейном скреплена с зубчаткой 4.

Расчет панорамной призмы ведется так, чтобы входящие и выходящие лучи располагались симметрично относительно оси вращения. Сечения всех призм в первом и достаточном для данной цели приближении можно получить графически по заданному полю зрения, по оптической длине пути луча от шкалы до глаза и по местам расположения призм. .

Предмет изобретения.

1. Прибор для получения неподвижного изображения вращающейся шкалы или других элементов, отличающийся применением прямоугольных полного внутреннего отражения призм 1 и И, вращающихся вокруг оси ma со скоростью вращения наблюдаемого предмета, например, шкалы или стрелки измерительного прибора, и служащих для направления лучей от наблюдаемого предмета по направлению оси mn на прямоугольную неподвижную призму IV, и расположенной на пути лучей между призмами II u IV оборачивающей призмы !

И, вращаемой в ту же сторону, что и призмы I и If, но с половинной угловой скоростью по сравнению с призмами

1 и и (фиг. 1).

2. В приборе по и. 1 применение диференциальной и суммирующей планетной передачи с целью возможности обозревания последовательно отдельных участков наблюдаемого предмета (фиг. 2).

K авторсюму свидетельству Г. И. Михайлова и 41720 иг/

Энаиарт и радактоу Н. Н. Георгиевский

Тии. Промполиграф". Тамбовская, 12. Зак. К54