Жидкостный реверсивный компенсатор для оптического прибора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ Са ИДИЕЛЬСТВУ

1 >673953 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.02.77 (21) 2453334/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

М. Кл2.

G 028 5/06

G01 С 1/00

G01 С 5/04

Гасударственный квинтет

СССР ао делам нзооретеннй н отнрытнй

Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.79 (53) УДК 535.315 (088.8) 172) Авторы изобретения

H. А. Гусев и 1О. И. Беспалов

Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г. В. Плеханова (7!) Заявитель (54 ЖИДКОСТНЫЙ РЕВЕРСИВНЫЙ КОМПЕНСАТОР

ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО ПРИБОРА

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в маркшейдерско-геодезических инструментах, например теодолитах.

Известные оптические теодолиты снабжены компенсаторами при вертикальном круге, однако в маркшейдерских теодолитах, предназначенных как для установки на штативе, так и для подвески на консоли, компенсаторы не применяются„так как нет устройств, надежно стабилизирующих визирную линию с малыми потерями света и высоким качеством изображения как в прямом, так и в реверсированном (т. е. перевернутом на 180 ) положениях прибора (1) .

Известны жидкостные компенсаторы, имеющие в параллельном пучке лучей между двумя объективами камеру с жидкостью и прямоугольную призму, направляющую, лучи света в жидкость под углом полного внутреннего отражения. Эти компенсаторы надежно стабилизируют лини1о визирования с малыми потерями света и высоким качеством изображения, но работают они только при прямом (нереверсированном) положении прибора (2.1и (3j.

Наиболее близким к изобретению по Тсхнической сущности является жидкостный компенсатор, работающий как в прямом, так и в реверсированном положениях прибора, содер>кащий в параллельном пучке лучей между двумя объективами камеру с жидкостью и призменный блок, состоящий из прямоугольной призмы, двух полупентапризм, расположенных на боковой стенке камеры. Дополнительными отражающими поверхностями для световых лучей служат дно и стенка камеры (4).

Однако известный жидкостный компенсатор имеет большие потери света, вследствие отражения от зеркальных поверхностей полупентапризм и большой длины хода

15 лучей в оптических деталях. Качество изображения компенсаторов может ухудшаться при прохождении световых лучей через толстый слой жидкости в камере, вследствие возникновения температуры погрешностей.

Кроме того, использование известного жид2в костного компенсатора в теодолитах с двусторонним отсчетным устройством затруднительно.

Целью изобретения является повышение качества изображения и возможность сов673953 мещения изображений диаметрально противоположных частей лимба вертикального круга при использовании его в двусторонних отсчетных устройствах.

Это достигается тем, что в предлагаемом реверсивном жидкостном компенсаторе оптический блок выполнен в виде ромб-призмы, одна из граней которой совмещена с прозрачной нижней стороной камеры с жИдкостью, а другая грань, служащая отражающей поверхностью, соединена с верхней стороной дополнительной камеры с жидкостью. 1о

На входных гранях ромб-призмы установлены с зазором две призмы Шмидта таким образом, что их входные грани перпендикулярны отражающим граням ромб-призмы.

Такое устройство позволяет создать идентичные оптические каналы с малыми потерями света и высоким качеством изображения как в прямом, так и в перевернутом положениях прибора. Возможно также совмещение изображений диаметрально противопо- zo ложных частей лимба вертикального круга.

На фиг. 1 изображена оптическая схема описываемого жидкостного компенсатора; на фиг. 2 — ход лучей в компенсаторе при перевернутом положении прибора; на фиг. 3 — оптическая схема компенсатора с двумя призмами Шмидта.

Жидкостный компенсатор (фиг. 1 и 2) содержит объективы 1 и 2, в параллельном пучке лучей между которыми находятся камеры 3 и 4 с жидкостью и ромб-призма 5, зо изготовленная из стекла, показатель преломления которого равен показателю преломления жидкости. В переднем фокусе объектива 1 находится плоскость лимба вертикального круга, а в заднем фокусе объектива 2 расположен индекс I. зю

Жидкостный компенсатор (фиг. 3) содержит объективы 1 и 2, призмы Шмидта 6 и 7, камеры с жидкостью 3 и 4 и ромб-призму 5.

Входные грани призм Шмидта 6 и 7 перпендикулярны отражающим граням ромб- 4о призмы 5. Призмы Шмидта установлены таким образом, что зазор между их гранями и выходными гранями ромб-призмы составляет 0,1 — 0,2 мм. Точки А и А; представляющие собой диаметрально противоположные части лимба вертикального круга, находятся соответственно в переднем фокусе объектива 1 и заднем фокусе объектива 2.

Оптическая система компенсатора (фиг. 1 проектирует изображение индекса 1 на плоскость лимба 8 вертикального круга в точку Г so

При этом отражение световых лучей от поверхности жидкости происходит в камере 3, а грань ромб-призмы, обращенная к камере 4, служит дополнительной отражающей поверхностью. В перевернутом положении прибора (фиг. 2) отражение лучей света от жидкости происходит в камере 4, а грань ромб-призмы, обращенная к камере 3, служит дополнительной отражающей поверхностью. Тем самым обеспечивается идентичность оптических каналов компенсатора в прямом и реверсированном положениях прибора. Для того, чтобы грань ромб-призмы, обращенная вниз, была свободна от жидкости, т. е. не смачивалась, на отражающие грани ромбпризмы наносят органофобное покрытие.

В качестве жидкости применяют полярные органические вещества типа триэтилфенилксилана или бензилацетата. Толщина слоя жидкости в ампулах порядка 1,5 — 2,0 мм.

Жидкостный компенсатор (фиг. 3) позволяет совмещать изображения противоположных частей лимба вертикального круга находящихся на одном горизонтальном диаметре, т. е. точка А проектируется в точку

А + 180 .

Условие работы компенсатора: =фг, где f — фокусное расстояние объектива 1, равное фокусному расстоянию объектива 2 (фиг. 1 и 2);

R — радиус окружности, по которой нанесены деления на лимбе вертикального круга.

Жидкостный реверсивный компе нсатор с малыми потерями света и высоким качеством изображения повышает производительность труда и способствует повышению точности измерения вертикальных углов теодолитами, предназначенными для работы на штативе и в подвешенном положении на консоли.

Формула изобретения

1. Жидкостный реверсивный компенсатор для оптического прибора, преимущественно теодолита, содержащий объективы и расположенные между ними в параллельном пучке лучей камеру с жидкостью и оптический блок, направляющий лучи света на жидкость под углом полного внутреннего отражения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изображения, оптический блок выполнен в виде ромб-призмы, одна из граней которой совмещена с прозрачной нижней стороной камеры с жидкостью, а другая грань, служащая отражающей поверхностью, соединена с верхней стороной дополнительной камеры с жидкостью.

2. Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью использования его в двусторонних отсчетных устройствах, на входных гранях ромб-призмы установлены с зазором две призмы Шмидта таким образом, что их входные грани перпендикулярны отражающим граням ромб-призмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 673953

1. Деймлих Ф. Геодезическое инструментоведение. М., «Недра», 1970, с. 311 †3, 381.

2. Патент Швейцарии № 384224, кл. 42 С 5/03, 1971.

3. Заявка ФРГ № 2152749, кл. 42 С 5/03, 1974.

4 Авторское свидетельство СССР № 517869, кл. G 02 В 5/06, !975.

Составитель Л. Колюбакина

Редактор С. Хейфиц Техред О. Луговая Корректор Е. Лукач

Заказ 4069 42 Тираж 587 Подписное

ЦИ И И П И Государственного кои нтета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4