ОПТИЧЕСКАЯ СХЕМА ОПТИКО-ЛАЗЕРНОГО ЦЕНТРИРА Российский патент 2006 года по МПК G01C1/02 G02B27/62 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в геодезическом приборостороении. Многие геодезические приборы оборудованы центрирами. Центрир позволяет устанавливать геодезический прибор (теодолит, светодальномер, тахеометр и т.д.) над точкой местности, относительно которой производятся измерения.

Известно лазерное центрирующее устройство (патент RU №2039933, МПК 6 G 01 C 9/20, опубликовано 20.07.95), содержащее лазер со светоделительным блоком, приспособление для установки его в исходное положение.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является оптическая схема центрира теодолита (А.И.Захаров. Геодезические приборы. Справочник, М.: Недра, 1989 г., с.45-46), содержащая окуляр, коллективную линзу-сетку, призму, выполненную с возможностью отклонения хода луча на 90° и получения в окуляре прямого изображения, расположенный за ней объектив. Данное техническое решение выбрано за прототип.

К недостаткам прототипа относится невозможность его использования при центрировании геодезического прибора в условиях плохой видимости (например, темное время суток) или при установке и центрировании прибора над точкой в глубоких, затененных колодцах.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание универсального, удобного в работе прибора с расширенной областью применения.

Для решения поставленной задачи оптическая схема оптико-лазерного центрира содержит окуляр, сетку, объектив, призму, выполненную с возможностью изменения хода луча на 90° и получения в окуляре прямого изображения.

Новым является дополнительное включение в оптическую схему лазерного модуля, выполненного с возможностью создания узкого лазерного луча, например, красного цвета, светоделительного блока, размещенного между объективом и призмой. На разделительной грани светоделительного блока нанесено оптическое покрытие, выполненное с возможностью отражения светового потока лазерного луча и пропускания видимого изображения предметов местности в окуляр. Оптическая схема также включает фильтр, расположенный между светоделительным блоком и объективом.

Наличие в оптической схеме центрира: окуляра, сетки, объектива, призмы, выполненной с возможностью изменения хода луча на 90° и получения в окуляре прямого изображения - обеспечит работу прибора в светлое время суток. Введение в оптическую схему центрира лазерного модуля, выполненного с возможностью создания узкого лазерного луча, светоделительного блока и размещение его между объективом и призмой, а также нанесение на разделительной грани светоделительного блока оптического покрытия, выполненного с возможностью отражения светового потока лазерного луча красного цвета на точку местности и пропускания видимого изображения предметов местности в окуляр, обеспечит высокую точность центрирования прибора при плохой освещенности. Фильтр, размещенный между светоделительным блоком и объективом, ослабляет возможность попадания рассеянного светового потока лазерного излучения в окуляр. Кроме того, заявляемая оптическая схема центрира позволяет оператору производить центрирование прибора по красному пятну на точке местности без использования окуляра.

Использование в центрирах геодезических приборов заявляемой оптической схемы с указанной выше совокупностью существенных признаков, позволит:

1. Применять в геодезических приборах один центрир для их установки в светлое и темное время суток на открытой местности или в глубоких, затененных колодцах.

2. Повысить комфортность работы с прибором за счет того, что при его центрировании оператор может использовать окуляр или работать без него.

Сущность заявляемого изобретения поясняется оптической схемой центрира. На фиг 1. изображена оптическая схема оптико-лазерного центрира прибора, на фиг.2 - разрез А-А по фиг 1.

Оптическая схема центрира содержит окуляр 1, сетку 2, объектив 3, фильтр 4, светоделительный блок 5, призму 6, лазерный модуль 7. Сетка 3 выполнена в виде плоскопараллельной пластины и на одной из ее поверхности нанесены две концентрические окружности. Призма 6 выполнена с возможностью получения прямого изображения и отклонения луча на 90°. Светоделительный блок 5 выполнен в виде двух призм, на склеенной грани которых нанесено оптическое светоделительное покрытие. Одной гранью светоделительный блок 5 приклеен к призме 6, другой - к фильтру 4. Допускается позиции 4, 5, 6 не склеивать между собой.

Оптическая схема центрира работает следующим образом.

Объектив 3 проецирует изображения точки местности на сетку 2. Оператор выставляет вертикальную ось прибора по уровню. Затем, наблюдая в окуляр 1 и перемещая теодолит, совмещает перекрестие сетки (центр) с точкой местности. Фокусирование изображения точки местности осуществляется с перемещением подвижной окулярной части, включающей окуляр 1 и сетку 2, в продольном направлении. Окуляр 1 регулируется вращением диоптрийного кольца до получения четкого изображения концентрических окружностей сетки 2. При недостаточном освещении точки местности или при работе без использования окуляра центрир работает следующим образом. Узкий красный луч лазерного модуля попадает на светоделительный блок 5 и, отразившись от склеенной светоделительной грани, попадает на призму 6. Затем, отклонившись на 90°, попадает в точку на местности. При этом фильтр 4 улучшает видимость точки местности в окуляре. Оператор, наблюдая в окуляр 1, перемещает прибор, добиваясь совмещения точки на местности с центром красного светового пятна лазерного модуля 7 или перекрытия сетки 2 (центр) с точкой местности. Кроме того, наличие красного круглого пятна малого диаметра позволяет оператору центрировать прибор, не наблюдая в окуляр.

Заявляемое изобретение использовано на ФГУП "ПО "УОМЗ" при разработке новых модификаций электронных тахеометров, теодолитов и светодальномеров.

Оптическая схема оптико-лазерного центрира содержит окуляр, сетку, объектив, призму, выполненную с возможностью изменения хода луча на 90° и получения в окуляре прямого изображения. Также дополнительно включает лазерный модуль, выполненный с возможностью создания узкого лазерного луча с излучением в видимой области спектра, светоделительный блок, размещенный между объективом и призмой, на разделительной грани которого нанесено оптическое покрытие, выполненное с возможностью отражения светового потока лазерного луча и пропускания видимого изображения в окуляр. Технический результат - применение в геодезических приборах центрира в светлое и темное время суток, повышение комфортности работы с прибором. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Оптическая схема оптико-лазерного центрира, содержащая окуляр, сетку, объектив, призму, выполненную с возможностью изменения хода луча на 90° и получения в окуляре прямого изображения, отличающаяся тем, что дополнительно включает лазерный модуль, выполненный с возможностью создания узкого лазерного луча с излучением в видимой области спектра, светоделительный блок, размещенный между объективом и призмой, на разделительной грани которого нанесено оптическое покрытие, выполненное с возможностью отражения светового потока лазерного луча и пропускания видимого изображения в окуляр.2. Оптическая схема оптико-лазерного центрира по п.1, отличающаяся тем, что лазерный модуль выполнен с возможностью создания лазерного луча красного цвета.