УГЛОМЕРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК G01C1/06 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для использования в теодолитах и гониометрах.

При измерениях углов процесс измерений направлений на наблюдаемый объект содержит две последовательно выполняемые операции: наведение визирной оси зрительной трубы на объект и определение положения коллимационной плоскости относительно лимба путем отсчета штрихов через микроскоп. В высокоточных угломерных устройствах наведение зрительной трубы выполняется с помощью окулярного микрометра, а отсчет лимба производится с помощью оптического микрометра микроскопа. Таким образом, производится две независимые операции с двумя оптическими системами. После отсчета по окулярному микрометру возможен неконтролируемый сдвиг зрительной трубы.

Известно угломерное устройство, в котором обе операции производятся одновременно одним отсчетным приспособлением. Угломерное устройство содержит зрительную трубу, горизонтальный лимб, микроскоп с призменной системой передачи изображения штрихов лимба в поле зрения окуляра зрительной трубы и микрометр с подвижным оптическим отклоняющим элементом в оптической системе микроскопа. Изображения штрихов лимба при горизонтальных поворотах угломерного устройства остаются неподвижными относительно изображений предметов местности, так как линия визирования стабилизирована. Наведение на предмет производится путем смещения изображений штрихов микроскоп-микрометром горизонтального лимба, т. е. изображения штрихов служат подвижной сеткой нитей.

Недостатком такого угломерного устройства является перемещение только одного изображения.

Целью изобретения является повышение производительности измерений за счет создания встречного движения изображений при микрометренном наведении штриха лимба на наблюдаемый объект.

Для этого в угломерном устройстве, содержащем зрительную трубу, лимб, микроскоп с призменной системой передачи изображения штрихов лимба в поле зрения окуляра зрительной трубы и микрометр с первым подвижным оптическим отклоняющим элементом, расположенным на оптической оси микроскопа, микрометр выполнен с вторым подвижным отклоняющим элементом, расположенным на оптической оси зрительной трубы в одной плоскости с первым отклоняющим элементом, причем отклоняющие элементы жестко связаны друг с другом и установлены с возможностью совместного перемещения или поворота. На оптических осях микроскопа и зрительной трубы при этом установлены соответственно первая или вторая или одновременно обе оборачивающие системы, расположенные по одну или по разные стороны от плоскости расположения отклоняющих элементов.

На фиг. 1, 2 представлены два возможных варианта исполнения оптической системы угломерного устройства.

На фиг. 1, 2 показаны объектив зрительной трубы 1, окуляр 2, лимб 3, первый подвижный оптический отклоняющий элемент 4 микрометра микроскопа, второй подвижный оптический отклоняющий элемент 5 зрительной трубы, призма Пехана 6, призменный блок с делителем 7 поля, оправа 8 оптических отклоняющих элементов, первый объектив 10 микроскопа, призма Аббе 11 с крышей.

Излучение от наблюдаемого предмета через объектив зрительной трубы 1 проходит к второму подвижному оптическому отклоняющему элементу 5 и после него в делитель 7 поля и окуляр 2. На входе этого излучения установлена призма Аббе 11 с крышей (фиг. 2). Излучение от источника подсветки штрихов через лимб 3, объектив 9, призму Пехана 6, объектив 10, первый подвижный оптический отклоняющий элемент 4 и делитель 7 поля также попадает в окуляр 2.

Угломерное устройство работает следующим образом.

После наведения зрительной трубы поворотами угломерного прибора изображение наблюдаемого предмета строится объективом зрительной трубы 1 в одной части поля зрения окуляра 2. Вертикальным наводящим винтом изменяют наклон зрительной трубы до тех пор, пока изображение наблюдаемого предмета не окажется на линии раздела полей зрения делителя 7 поля. При этом изображение штрихов лимба 3 с помощью объективов 9 и 10 и призменной системы строится во второй части поля зрения окуляра возле линии раздела полей делителя 7 поля. При наклонах зрительной трубы с помощью поворотов призмы Пехана 6 редуктором (не показан) компенсируется поворот изображения штрихов лимба 3. Несовпадение изображения наблюдаемого предмета с изображением ближайшего штриха лимба 3 устраняется при изменении положения (на фиг. 1 поворота) оправы 8 подвижных оптических элементов 4 и 5. Отсчет по шкале микрометра дает вместе с отсчетом ближайшего штриха лимба 3, совмещенного с наблюдаемым предметом, направление на этот предмет. За счет встречного движения изображений штрихов и предмета в два раза ускоряется совмещение изображений.

В приведенном на фиг. 1 варианте исполнения первой оборачивающей системой служит призма Пехана без крыши, второй оборачивающей системой является размещенная возле делителя 7 поля система Малафеева-Порро второго рода.

На фиг. 2 в зрительной трубе установлена оборачивающая система в виде призмы Аббе с крышей. Второй оборачивающей системой является призма Пехана 6. Призменная система возле делителя 7 поля дает не полное оборачивание, а только поворот на 90^о. В связи с этим призма Пехана 6 в горизонтальном положении зрительной трубы занимает положение, наклоненное от положения, изображенного на фиг. 1, на 45^о, что устраняет поворот изображения штрихов лимба 3 в делителе 7 поля.

Могут применяться и другие оборачивающие системы, в том числе линзовые. Подвижными отклоняющими элементами могут быть как изображенные на фиг. 1 наклоняемые плоскопараллельные элементы (пластины) 4 и 5, так и перемещаемые или наклоняемые телескопические линзы или перемещаемые вдоль оптической оси, или вращаемые вокруг нее клинья, а также их комбинации.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для угломерных устройств теодолитов и гониометров. Изобретение позволяет повысить быстроту и удобство визирования за счет создания встречного движения изображений при микрометрическом наведении угломерного устройства, в котором изображения штрихов лимба служат подвижной сеткой нитей зрительной трубы. Сущность изобретения: угломерное устройство содержит зрительную трубу 1, лимб 3 и микроскоп с призменной системой передачи изображения штрихов лимба в поле зрения окуляра 2 зрительной трубы. В устройство введена оправа 8 двух подвижных оптических отклоняющих элементов 4 и 5, один из которых находится в микроскопе, а другой - в зрительной трубе. В зрительную трубу и/или микроскоп введены первая и вторая оборачивающие системы, установленные по разные стороны от плоскости расположения отклоняющих элементов. 2 ил.

УГЛОМЕРНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее зрительную трубу, лимб, микроскоп с призменной системой передачи изображения штрихов лимба в поле зрения окуляра зрительной трубы и микрометр с первым подвижным оптическим отклоняющим элементом, расположенным на оптической оси микроскопа, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, микрометр выполнен с вторым подвижным оптическим отклоняющим элементом, расположенным на оптической оси зрительной трубы в одной плоскости с первым отклоняющим элементом, причем, отклоняющие элементы жестко связаны друг с другом и установлены с возможностью совместного перемещения или поворота, а на оптических осях микроскопа и зрительной трубы установлены соответственно первая, или вторая, или одновременно обе оборачивающие системы, расположенные соответственно по одну или по разные стороны от плоскости расположения отклоняющих элементов.