АВТОРЕДУКЦИОННЫЙ ДАЛЬНОМЕР Советский патент 1971 года по МПК G01C3/14 

Изобретение относится к области маркшейдерского и геодезического приборостроения и предназначено для выполнения маркшейдерских съемок на горных предприятиях, в том числе и для съемок недоступных объектов, может быть использовано как самостоятельный прибор и как дальномер, встроенный в тахеометры и кипрегели.

Известные авторедукционные дальномеры имеют существенные недостатки. Они могут быть использованы только с применением реек, отражателей и других вспомогательных устройств, т. е. не позволяют измерять расстояния до недоступных объектов (Дальта 020, Редта 002, светооптические дальномеры н т. д.). Измерение расстояний дальномерами до недоступных объектов без помощи вспомогательных устройств возможно только в том случае, когда они имеют определенную вытянутую по вертикали форму.

Известны дальномеры двойного изображения, например фирмы «Цейсе, авторедукционные стереоскопические дальномеры, отличающиеся сложностью конструкции и большими габаритами.

Все известные стереоскопические дальномеры дают нецентричное расположение визирной линии, что приводит к необходимости внесения поправок за эксцентриситет при измерениях углов и понижению производительности труда.

В описываемом стереоскоппческом дальномере, позволяющем измерять расстояния до недоступных объектов независимо от их формы цвета и расположения, с целью получения центричного расположения визирной линии при измерениях горизонтальных углов, в нем предусмотрена прпзма, автоматически включающаяся прп редуцировании, и используется автоматическое изменение размеров базы дальномера.

Повышение точности, нерасстраиваемости и

надежности при эксплуатации, а также уменьшение габаритов достигнуто тем, что измерительные марки расположены в узловых точках каждого из объективов, имеющих одинаковые фокусные расстояния, оптические оси, лежг

щие на одной прямой и дающие с помощьЮ плоскопараллельного зеркала, располол енного между объективами на половине их фокусного расстояния, изобрал :ения наблюдаемого объекта в плоскостях, проходящих через узловые точки объективов, где расположены измерительные марки. При этом перефокусировки на предмет осуществляются перемещением этих самых объективов вдо.ть оптической оси с помощью устройства, выполняющего одновреНОИ лнизы малорасстраивающегося компенсатора.

На чертеже показана оптическая схема предлагаемого безреечного авторедукционного дальномера.

Схема состоит из концевых отрал-сателей 1 и /, для которых в данном случае используются пента - призмы; плоскопараллельных пластин 2 и 2; объективов 3 и 3; призм 4 и 4, наклеенных на плоскопараллельные пластины 2 и 2 выверочных клиновых компенсаторов 5 и 5; плоскопараллельного зеркала 6; оборачивающими системы, состоящей из призмы 7 и 7; линз 8 и 8; призм 9 и 9; линз 10 и 10; бипокуляра, состоящего из ромбов-призм // и У/ и окуляров 12 и 12; компенсатора, состоящего из неподвижной линзы 13, наклеенной на ней пластинки с индексом 14, пластины /5 с дальномерной щкалой и склеенной с ней подвижной линзы 16; откидной призмы 17 отсчетной системы; включающейся линзы 18; объектива 19, 20, центральной зрительной трубы, стререоскопическпх марок 21 и 21.

Действие оптической системы заключается в следующем.

Свет с информацией о наблюдаемом объекте попадает в дальномер двумя пучками лучей. Левый пучок, пройдя выверочный клиновой компенсатор 5 по дальности, концевой отражатель t через плоскопараллельную пластину 2 попадает в объектив 3, на последней поверхности которого, вблизи от его задней узловой точки, помещена одна из измерительных стереоскопических марок 21, и, выйдя из него сходящимся пучком, отражается от плоскопараллельного зеркала 6, расположенного от объектива на половине фокусного расстояния, в результате чего изображение наблюдаемого объекта получается в той же плоскости, где расположена измерительная марка. Правый пучок лучей от наблюдаемого объекта, пройдя клиновой выверочный компенсатор по высоте 5, концевой отражатель / и линзовый компенсатор 13, 14, 15 и 16, плоскопараллельную пластину 2, попадает в объектив 3, имеющий такие же оптические параметры, как и объектив 3 и так же располол енную измерительную стереоскопическую марку 21. Выйдя из объектива 3 сходящимся пучком, свет отражается от противополол ной поверхности плоскопараллельного зеркала 6 и образует изображение наблюдаемого объекта также в плоскости, где расположена измерительная марка, т. е. вблизи узловой точки объектива 3. Изображения объекта и измерительных марок и в левой, и в правой ветвях дальномера переносятся в фокальную плоскость бинокуляра аналогичным способом: в левой ветви с помощью призмы 4, наклеенной на плоскопараллельную пластину 2, оборачивающей системы 7, 8, 9 и 10, а в правой ветви с иомощью призмы 4, оборачивающей системы 7, 8, 9 и 10. Фокусировка осупхествляется перемещением объективов 5 и 3 одновременно для того, чтобы при этом в фокальной плоскости окуляров получалось резкое изображение марок и иаблюдаемого объекта. Вместе с обьективами перемещаются и призмь 4 и 4, 7 и 7 и линзы 8 и 8 оборачивающей системы. Измерения выполняются компенсатором для оптического дальномера. Пере.мещения компенсатора и объективов осуществляются одновременно с помощью одного устройства. Для угломерных работ используются

включаемая призма 17 и центрально расположенный объектив 19, 20, имеющий такое же фокусное расстояние, как объективы дальномеров и пере мещаемый для целей фокусировки от одного механизма. Объектив 19, 20 дает

изображение наблюдаемого объекта в узловой точке правого объектива, заменяющее изображение объекта, которое здесь получалось от объектива 3 до включения иризмы 17. Для того чтобы дальномер позволял получать не только длину наклонной лииии, но и ее проекцию на горизонтальную плоскость, один из концевых отражателей 1 перемещается вдоль базы дальномера с помощью кулачкового механизма. Перемещения концевого отражателя подчиняются закономерности:

/ - -- D cos я - Б,

где/ - величина перемещения концевого отражателя,

f - фокусное расстояние линзы компенсатора,

S - отсчет по дальномерной шкале, соответствующий длине наклонной линии,

Dcosa - величина проекции наклонной линии на горизонтальную плоскость,

ее - вертикальный угол,

Б - база длиномера при горизонтальном положении визирной линии.

Для снятия отсчетов служит включаемая

линза 18, с помощью которой объектив 3 дает изображение дальномерной щкалы в плоскости, проходящей через его узловую точку.

Малорасстраиваемость дальномера обеспечивается телМ, что измерительные марки и изображение объекта для каждого объектива расположены в непосредственной близости от их узловых точек, а зеркало, с помощью которого это достигается, является плоскопараллельным. Все остальные лучи от объекта и

марок проходят вместе оптически связанными пучками, следовательно, возможные малые смещения всех перечисленных оптических деталей не будут влиять на величину параллактического угла и на точность измерений длин.

Малорасстраиваемость дальномера обеспечивается также тем, что для концевых отражателей использованы призмы двойного отражения и в качестве измерительного устройства используется компенсатор для оптического 5 Предмет изобретения Авторедукциоииый дальномер, содержащий бинокулярную зрительную трубу с объективами, оитические оси которых расположены на одной прямой, измерительный компенсатор и концевые отражатели, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, уменьшения габаритов, а также устранения влияния эксцентриситета зрительных труб при измерении горизонталыпзгх углов, в нем между объективами бинокулярной зрительной трубы на половине их фокусного расстояния установлено илоскоиараллельное зеркало, передающее изображение наблюдаемого объекта в узловые точки объективов, в которых расположены измерительные марки, а онтическая система зрительной трубы снабжена дополнительным центрально расположенным объективом и призмой, установленной между плоскопараллельным зеркалом и одним из объективов зрительной трубы, причем призма выполнена с возможностью неремещения ее в одну из ветвей бинокулярной зрительной трубы.