Двухкоординатная система двойного изображения

 

В.В. Елисеев и Ю.П. Конти (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДВУХКООРДИНАТНАЯ СИСТЕМА ДВОЙНОГО

ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к элемен там оптической техники и может быть. .использовано в визирных системах оптических измерительных устройств.

Известна двухкоординатная система двойного изображения, представляющая собой светоделительный куб, против одной йэ двух смежных граней которого, . принадлежащих обеим склеенным призмам и противолежащих входной и. выход-® ной граням, установлено плоское зеркало, а против другого триппель-призма (1

Однако наличие триппель "призьм, требующей "жестких" допусков íà уг-."

:ловые размеры, усложняет технологию изготовления призменной система.и при. водит к ухудшению качества изображения вследствие двоения иэображений и связанного с ним разьватия конту- a) ров в изображении.

Известна двухкоординатная приэменная система двойного изображения, co" держащая светоделительный куб, две

2 смежные грани которого, принадлежащие обеим склеенным призмам и противолежащие входной и выходной граням, ограничены прямоугольными крышами, плоскости симметрии которых взаимно перпендикулярны 2

Прямоугольные крыши, расположенные в ходе лучей, должны быть изготовлены с высокой точностью. Технология изготовления прямого угла крыши с вы" сокой точностью сложна и дорогостояща. Отступление величины угла крыши от прямого приводит к двоению изображения.

Известна двухкоординатная система двойного изображения, содержащая четыре отражающие плоскости, пересекающиеся в одной точке и попарно образующие прямые двугранные углы, биссекториальные плоскости которых пер" пендикулярны, и светоделитель в виде призменного блока, склеенного из ромбпризмы и прямоугольной призмы, с на" несенным на грани склейки светодели"

3 9931 тельным покрытием и с перпендикуляр1 ным.к линии пересечения биссекториальных плоскостей верхним основанием 3 l.

Недостатком двухкоординатной системы двойного изображения является наличие параллакса между иэображениями и их взаимный разворот вследствие неточного и зготовления ее линейных и угловых размеров. Повышение же тре- 16 бований к точности изготовления укаэанных размеров ведет к усложнению и удорожанию технологии изготовления системы, Особенно заметно влияние ошибок изготовления отражающей систе- 15 .мы, представляющей собой пирамиду, Практически невозможно изготовить пи" рамиду так, чтобы все ее ребра или боковые грани пересекались в одной точке. Ошибки в изготовлении пирамиды 20 приводят к разнице длины хода и развороту лучей, строящих разные изображения. Разница в длине хода лучей порядка 5-10 мкм вызывает заметный параллакс и ограничивает увеличение 2З окуляра. Все это ведет к снижению точности визирования.

Цель изобретения - устранение па" раллакса между;изображениями и их взаимного развс рота при одновременном повышении технологичности конструкции за счет снижения требований к точности изготовления линейных и угловых размеров элементов системы.

Поставленная цель достигается тем, З5 что в двухкоординатную систему двой" ного изображения, содержащую четыре отражающие плоскости, пересекающиеся в одной точке и попарно образующие прямые двугранные углы, биссекториаль" ные плоскости которых перпендикуляр" ны, и светоделитель в виде призменно"

ro блока, склеенного из ромб-призмы и прямоугольной призмы, с нанесенным на грани склейки светоделительным по- 4 крытием и с перпендикулярным линии пересечения биссекториальных плоскос. тей верхним основанием, введены две параллельные отражающие плоскости, расположенные под углами 45о к биссекториальным плоскостям по разные стороны от их линии пересечения, и второй приэменный блок, идентичный упомянутому, при этом блоки располо» жены под отражающими плоскостями сим- 5 метрично друг другу относительноо плоскости, проходящей через линию . пересечения биссекториальных плос83 4 костей перпендикулярно к дополнительным отражающим плоскостям, и один из блоков развернут на 1800 вокруг линии, проходящей перпендикулярно верх-. нему основанию через его центр.

На фиг. 1 приведена двухкоординатная система двойного изображения в призменном исполнении (для нагляднос" ти нерабочие части призм не отсечены ) и ход лучей в ней, общий вид; на фиг. 2 - фронтальная проекция призменной системы двойного изображения; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг.4то же, вид сбоку (нерабочие части при зм на фиг. 2, 3 и 4 о-,.:-сечены); на фиг, 5 - двухкоординатная система двойного изображения в зеркальнопризменном исполнении и ход лучей в ней, общий вид .

Двухкоординатная призменная система двойного изображения содержит две одинаковые призмы 1 и 2 и два одинаковых призменных блока 3 и 4, склеенных из ромб" призмы 5 и прямоу гол ьной призмы 6. 8 плоскости скпейки призм 5 и 6 на одну из граней нанесено светоделительное покрытие 7. Призмы 1 ь и 2 получены рассечением на две части правильной четырехугольной пирамиды плоскостью, проходящей через противоположные боковые ее ребра, и образованием между рассеченными частями небольшого плоскопараллельного воздушного промежутка . Правильная пирамида в прототипе имела при вершине прямые двугранные углы, поэтому четыре отражающие наклонные грани 8"11 призм 1 и 2 попарно образуют прямые двугранные углы и их биссекториальные плоскости взаимно перпендикулярны. Грани 8-11 пересекаются в одной общей точке. Под углами 49 к биссекториальным плоскостям по разные стороны от их линии пересечения расположены две параллельные отража" ющие грани, t2 и 13 призм 1 и 2.

Призменные блоки 3 и 4 могут быть получены рассечением подобного блока в прототипе на две равные части плоскостью, проходящей вдоль главного сечения призм блока. Призменные блоки 3 и 4 расположены соответственно под отражающими наклонными гранями 9 и 10 и 8 и 11 призм 1 и 2. Их верхнее основание перпендикулярно линии пересечения биссекториальных плоскостей. Блоки 3 и 4 расположены симметрично друг другу относительно плоскос5 -99318 ти, проходящей через линию пересечения биссекториальных плоскостей перпендикулярно отражающим граням 12 и

13. При этом блок 4 развернут Hà t80 вокруг линии, проходящей перпендикулярно верхнему основанию через егоц ентр.

Двухкоордин атная зеркально-приз-" менная система двойного изображения (фиг. 5) отличается от призменной 10 тем, что вместо двух призм 1 и 2 она содержит зеркальную систему. Зеркальная система выполнена в виде боковых граней 8-11 правильной четырехугольной пирамиды 14 и расположенной внут- 15 ри вдоль плоскости, проходящей через противоположные боковые ее ребра, . плоскопараллельной пластинки 15 с двухсторонним .отражающим покрытием, образующим две отражающие плоскос- N ти 12 и l3 °

Система двойного изображения работает следующим образом, Луч света, например, от целевого. знака в виде перекрестия 16 входит 25 через прямоугольную призму б в призменный блок 3 Фиг. 1 и g) . .Попадая на светоделительное покрытие 7, он разделяется на два луча. Один луч проходит дальше в ромб-призму 5 и, зе отражаясь от ее грани, входит в сис"

: тему отражающих плоскостей, падая на наклонную отражающую грань l0. Второй луч, отражаясь от светоделителя 7, падает на наклонную отражающую грань 93>

Первый луч, отражаясь- от грани 10,падает на отражающую грань 13 и далее .на наклонную отражающую .грань 11. От. грани 11 луч направляется в призмен= ный блок 4 и, попадая.на светодели= тельное покрытие 7, отражается частична от него и через призму 6 выходит из призменного блока 4 . Второй луч,. отразившись от грани 9, падает на от" ражающую грань 12 и далее на грань 8.gg

Затем луч падает на отражающую грань ромб-призмы 5 блока 4, после отраже" ния от которой, пройдя светоделительное покрытие 7, соединяется с первый

f Н лучом. Изображения 16 и l6 перекрестия, переносимые соответственно .первым и вторым лучами, развернуты ио отношению друг к другу на 180

При смещении перекрестия 16 относи« тельно оптической оси системы двойного изображения или самой системы относительно перекрестия 16 оба изображения 16 и 16 " перекрестия смещают" ся в противоположном направлении от3 6 носительно друг друга на двойную ве" личину взаимного смещения перекрестия и системы двойного изображения.

Предлагаемая система двойного изображения позволяет устранить парал" лакс и взаимный разворот двух изображений и одновременно снизить требова" ния K ее изготовлению, особенно отра жающей системы, выполненной в первом варианте из двух призм 1 и 2, а во втором - из зеркальной пирамиды 14 и плоскопараллельной пластинки 15 с двухсторонним отражением, так как ошибки при изготовлении, вызывающие параллакс и разворот изображений, легко компенсируются при сборке сис" темы путем изменения расстояния между призмами 1 и 2 и их разворота или путем смещения и разворота плоскопараллельной пластинки 1 . Кроме того, система позволяет спрямить линий визирования, так как сохраняется направление выходного луча.

Формула и зобрет ения

Двухкоординатная система двойного, изображения, содержащая четыре,от" ражающие плоскости, пересекающиеся в одной точке и попарно образующие прямые двугранные углы, биссек" ториальные плоскости которых перпен. дикулярны, и светоделитель в виде призменного блока, склеенного из ромб-призмы и прямоугольной призмы с нанесенным на грани склейки свето" делительным покрытием и. с перпенди" кулярным к линии пересечения биссекториальных плоскостей верхним основанием,отличающаяся тем, что, с целью устранения параллакса между изображениями и их взаимного разворота при одновременном повыше", ни и техн оло ги ч ности конструк ции за счет снижения требований, к точности изготовления линейных и угловых размеров элементов системы, в нее введе" ны две параллельные отражающие плос" о кости, расположенные под углами 4 к биссекториальным плоскостям по разные стороны от их линии пересечения,. и второй призменный блок, идентичный упомянутому, при этом блоки расположены под отражающими плоскостями сим" метрично друг другу относительно плоскости, проходящей через линию пересе" чения биссекториальных плоскостей пер- пендикулярно к дополнительным отража993183

1 ющим плоскостям, и один из блоков развернут на 180 вокруг линии, про" ходящей перпендикулярно к верхнему основанию через его центр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . "Art:hiv fiir Technisches Hessen", 1960, N 291, S . .80.

2. Грейм И.А. Оптическйе отсчетнне системы в приборостроении и машиностроении. Иащгиз, М.-Л., 1963, с. 82-83.

3, Авторское свидетельство СССР по заявке М 2920240/18" 10, кл. G 02 В 5/04 (прототип ).

ВНИИПИ Заказ 451/62

Тираж 509 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4