АВТОКОЛЛИМАТОР Советский патент 1971 года по МПК G02B27/30 

Известны автоколлиматоры, содержащие зрительную трубу и установленное перед ней зеркало, жестко связанное с объектом.

Предлагаемый автоколлиматор отличается от известных тем, что в нем зеркало, снабженное бифокальной системой с концентричным расположением линзовых элементов, размещено параллельно фокальным поверхностям системы на равных расстояниях от этих поверхностей.

Такие отличия позволяют расширить диапазон регистрируемых углов поворота объекта и повысить точность наведения.

На фиг. 1 показана оптическая система описываемого устройства; на фиг. 2 - ход лучей, падающих на одну линзу отражателя; на фиг. 3 - ход лучей, падающих на другую линзу отражателя; на фиг. 4 - положение светящегося индекса и его изображения в фокальной плоскости объектива автоколлиматора.

Автоколлиматор (фиг. 1) построен по известной схеме и состоит из объектива 1 с фокусным расстоянием /о, индекса 2, расположенного в фокальной плоскости объектива и подсвеченного лампой 3.

На переднюю плоскость блока 4 отражателя наклеены кольцевая линза 7 с фокусным расстоянием /i и линза 8 с фокусным расстоянием /2, причем /I /2; fi/fz k. Использование кольцевой линзы представляет некоторые конструктивные удобства, но не исключено применение линз другой формы.

На чертежах обе линзы изображены положительными, однако, принцип действия устройства не изменится, если одну из линз сделать отрицательной, при этом можно получить выигрыщ в габаритах отражателя. Отражатель может быть выполнен и без линз путем образования сферических (или асферических) поверхностей непосредственно на стеклянном блоке.

Стеклянный блок имеет отражающую зеркальную грань 9, расположенную параллельно фокальным плоскостям линз на середине расстояния между ними.

Принцип действия устройства состоит в следующем.

При наличии рассогласования а между визирной осью автоколлиматора и перпендикулярпой зеркальной грани оптической осью отражателя выходящие из него после отражения пучки параллельных лучей имеют различный наклон к визирной оси автоколлиматора. Лучи, выходящие из линзы 7 (фиг. 2), наклонены нод углом . (k-l)a (фиг. 3),- а лучи, выходящие из линзы под углом 72 (/е - 1)а. ,. Эти пучки лучей строят два изооражения W П (фиг. 4) индекса в фокальной плоскости автоколлиматора, расположенные с разных сторон от индекса 2 на расстояниях от него соответственно: 1 fotgYi /otg --- а в 2 /otgT2 fotg(-l)a. При этом линейные размеры первого изображения индекса в k раз меньше, а второго 20 изображения индекса - в k раз больше линейных размеров самого индекса. Как известно, при отражении лучей от простого зеркала, отклоненного на угол а, смещение изображения индекса составляет - Тзерк. /otg2a Если принять, что fe I, то величина ,( всегда меньше единицы, поэтому смещение первого .изображения индекса зна- 30 чительно меньше, чем при работе с зеркалом, ЧТО позволяет производить «захват изооражения индекса при больших углах рассогласования а. При выполнении равенства Х ., т. е. 35 при сохранении размеров полевой диафрагмы, отношение максимальных углов рассогласования для описываемого устройства и для зеркала составляет: 2k40 7 Например, нри 4, получаем у 2,7, т. е. угол захвата при использовании онисываемого устройства в 2,7 раза больше, чем45 при работе с зеркалом. С другой стороны, нри согласовании второго изображения индекса с самим индексом можно получить большую точность, чем при работе с зеркалом.50 При одинаковой линейной величине по515 25 грешности совмещения второго изображения индекса с самим индексом (т. е. нри Х .) отношение углов рассогласования для описываемого устройства и для зеркала составляет Это отношение меньше единицы при /г 3. при и 4, нолучаем и 0,67, т. е. ошибj,, определяемая линейной погрешностью совмещения в данном устройстве при fe 4, в раза меньше, чем при работе с зеркалом. Для сведения к минимуму аберраций отраженных пучков можно применить линзы, склеенные из нескольких компонентов. Выполнение отражателя в виде цельного стеклянного блока не обязательно. Можно отдельно изготавливать фокусирующие элементы (линзы) и зеркало и устанавливать в общей оправе. Устройство работает следующим образом. При наличии значительного угла рассогласования производят поворот объекта (или автоколлиматора) в направлении, приводящем к уменьшению расстояния Х между первым изображением индекса и самим индексом (различение изобрал ений индексов в фокальной плоскости автоколлиматора не представляет затруднений вследствие их разной величины, а также вследствие того, что расстояние до первого изображения индекса всегда меньше, чем до второго). При появлении в фокальной плоскости второго изображения индекса поворот объекта (или автоколлиматора) производят до совмещения второго изображения индекса с самим индексом, Предмет изобретения Автоколлиматор, содержащий зрительную трубу и установленное перед ней зеркало. жестко связанное с объектом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регистрируемых углов поворота объекта и повышения точности наведения, зеркало, снабженное бифокальной системой с концентричным расположением линзовых элементов, размещено параллельно фокальным поверхностям системы на равных расстояниях от этих поверхностей.