Изобретение относится к способам стереоскопическото измерения с помощью системы наблюдения, в которой имеется по меньшей мере одна пространственная измерительная марка, причем определенное периодическое относительное движение между измерительной маркой и измеряемым объектом npiiBOдит к маятниковому движению между из.мерителыюй маркой и объектом в положении выравнивания.
Для стереоскопического измерения удаления от точек в натуре или на стереоскопическом фото применяются системы наблюдения, состоящие из двух телескопов или микроскопов. В плоскости изображения канадого телескопа или микроскопа находится марка или ее изображение. Обе марки каждой системы наблюдения сливаются при их рассмотрении двумя глазами в одну измерительную марку, которая воспринимается объемно и может перемещаться. Для перемещения измерительной марки по глубине одну или обе марки перемещают перпендикулярно к оптической оси телескопа или микроскопа так, что происходит измеиение параллактического угла, образованного лучами, идущими от цели. Величину перемещения измерительной марки по глубине можно определить, например, с помощью тарированной щкалы с нанесенными делениями в единицах длины. При измерении измерительная марка совмещается с пространственно воспринимаемым объектом. Точность совмещения при стереоскопическом измерении зависит от разрещающей способности глаза по широте, которая составляет в среднем (угловые секунды), а благодаря применению системы наблюдения с угловым увелнчением Г точность повышается; это повышение характеризуется частным
А IF
По предложенному способу, с целью повышения точности измерения, для частоты периодического относительного движения и амплитуды А относительного движения задаются соответственно величины
10 мин.- / 50 минли- ,, . ,„ ДИ7
;А 10
г г
где MV - средняя разрещающая способность
глаза по щироте;
Г - угловое увеличение системы наблюдеиия.
Вопреки существующему до сих пор мнению, что периодические колебания объекта по глуб11ие в пределах среднего положения, соответствующего измеряемой глубине, снижают вообще точность измерений, заявитель утверждает, что при определенных условиях колебаний точность повышается. При этом или измерительная марка перемещается относительно объекта, или объект (или его изображение) качается относительно измерительной марки (или ее изображения), наиболее подходящими для этого способа являются частота / 30 /мин и амплитуда Л 2. С такими параметрами достигается точность, которая почти в два раза выще, чем при известных способах совмещения. Преимуществом предложенного способа является еще и то, что остановка измерительной марки или объекта, или их обоих в мертвых точках относительного движения находится по времени в определенном соотнощении с общим периодом движения. Длительность остановки составляет преимущественно 1/4 периода. Для реализации способа применяется система наблюдения с парой окуляров, каждому из которых придан объектив. В плоскости изображения каждого объектива имеется по меньщей мере одна марка. Эта система наблюдения имеет на пути наолюдаемых лучей оптико-механические средства для достижения определенного периодического относительного движения. В смысле повышения точности измерения имеется преимущество, если качается измерительная марка. Для реализации относительного движения между маркой и удаленным объектом на пути наблюдаемых лучей помещается оптическое звено, осуществляющее определенное отклонение лучей. Если марка вводится в оптический путь отражением, то оптическое звено помещается перед отражателем. Вместо одной марки в плоскости изображения объективов наблюдательной системы можно предусмотреть две марки, которые при стереоскопическом наблюдении кажутся двумя измерительными марками и имеют расстояние по глубине друг от друга, равное двойной амплитуде относительного перемещения. Способ делает возможным значительное увеличение стереоскопической точности измерения или (при равных точностях) позволяет уменьшать требуемые оптические и/или механические параметры наблюдательного прибора. Па фиг. 1 показана стереоскопическая система наблюдения, вид в плане с частичными разрезами; на фиг. 2 - приспособление для выработки относительного движения между измерительной маркой и объектом; на фиг. 3 - другое приспособление для выработки относительного движения; на фиг. 4 - носитель марок. и 4, для преломления оптической оси и окуляр 5. Точно так же построена невидимая на чертеже оптическая система с осью Оа-Oz. В плоскостях изображения окуляров на прозрачных носителях б и 7 располол ены две марки 8 и 9, которые при стереоскопическом наблюдении смещиваются в одну пространственную марку. Носитель 7 защищен направляющей 10 от кручения и концом укреплен на валу 11, который помещен в опоре 12, опирается на корпус 1 и |Снабжен на другом конце резьбой 13. С резьбой 13 находится в зацеплении защищенная от аксиальных смещений, опирающаяся на корпус 1 и проходящая через него гайка 14, которая своим концом, выведенным через корпус наружу, жестко соединена с поворотной головкой 15. Последняя на своей внещней поверхности имеет деления 16, перемещающиеся при вращении поворотной головки 15 относительно индекса 17. Перед объективом 2 расположена поворотная пара клиньев 18, 19, которая может качаться. Плоскопараллельная прозрачная пластина 20 прикрывает отверстие 21 корпуса, Мотор 22 приводится через два шкива 23 и 24, ремень 25, шатун 26, коромысло 27 и два поворачивающихся в противоположных направлениях вала 28 и 29 к противоположно направленным качаниям поворотных клиньев 18 и 19. Шкив 24, так же как и валы 28, 29 опираются на корпус /. Объектив 2 левой части стереоскопической системы наблюдения собирает поступающий через отверстие 21 пучок световых лучей в плоскости марки 5. Точно так же в правой части стереоскопической системы наблюдения входящий световой пучок собирается в плоскости марки 9. При наблюдении через окуляры 5 и 30 обе марки S и 5 смешиваются в измерительную марку, которая находится на определенном месте в пространстве. Пространственное положение этой марки изменяется по глубине при вращении головки 15 и, следовательно, смещении носителя 7 с маркой 9 перпендикулярно оптической оси Oz- Oz в направляющих 10. Качающиеся относительно друг друга клинья /8 и 19 юстируются так, что они в изображепном нулевом положении действуют как плоскопараллельная пластина и не вызывают отклонения лучей от цели. При качании клиньев 18 и 19 относительно друг друга пучок световых лучей, входяший в отверстие 21, отклоняется в соответствии с действием оворотных клиньев только в плоскости, коорая на фиг. 1 расположена параллельно плоскости чертежа. Таким образом, имеет место смещение в торону не представленного на чертеже изоражения объектива в плоскости измерительой марки 8. Вследствие постоянного привоа мотора 22 изображение объекта принимат маятниковое движение, которое при стеглубине, перпендикулярно плоскости, содержащей отверстие 21. Враще 1ием головки 15 пространственная измерительная марка устанавливается на центр тяжести маятникового движения стереоскопического изображения объекта. Установка измерительной марки на центр тяжести маятникового движения может быть проведена с большой надежностью.
Для стереоскопического измерения выгодно, если маятниковое относительное движение между измерительной маркой и объектом происходит только тогда, когда они почти совмещены, то есть когда грубое измерение совмещается с точным.
Приспособление для генерации относительного движения (см. фиг. 2) содержит зубчатые ободья 31 и 32, в которые вставлены поворотные клинья 18, 19. С зубчатыми ободьями входят в зацепление две малые шестерни 33 и 34 с параллельно расположенными осями. Шестерня 33 имеет подшипники 35 и 36. Щуп 37 жестко соединен с малой шестерней 33 и под действием пружины 38, укрепленной одной стороной на этом щупе, а другой на корпусе /, находится в постоянном соприкосновении с кулачком 39. На одной оси 40 с кулачком жестко заклинен шкив 41, приводимый в движение ремнем 42 от второго шкива 43, который сидит на валу 44 электромотора 45.
Электромотор 45 через шкивы 43 и 41 и ремень 42 приводит в равномерное вращение кулачок 39. Кулачок выполнен так, что щуп 37, если он, как показано на фиг. 2, движется по плоскости или приблизительно плоской боковой поверхности, при вращении кулачка не испытывает или почти не испытывает качания. Только когда щуп 37 находится на круглой части боковой стороны вращающегося кулачка, он производит колебательное движение, которое передается на малую шестерню 33, зубчатый обод 31 и клин 18 с одной стороны и через малую шестерню 33 на находящуюся с ней в зацеплении малую шестерню 34, зубчатый обод 32 и клин 19 с другой стороны с противоположным вращением.
Вместо ремня и шкивов могут найти применение и зубчатые передачи.
На фиг. 3 оправа 46 пластины 47 подвешена на жесткой приборной оси 48. Пластина 47 может быть выполнена или как клин с отклонением лучей, или как носитель марок. Оправа 46 снабжена буферами 49 и 50, с помощью которых она может качаться между двумя жесткими упорами 51 и 52. На нижней торцовой плоскости оправа 46 снабжена углублением 53, в которое входит под действием пружины 54 скользящий по направляющей 55 щтифт 56, и таким образом точно фиксируется нулевое положение оправы 46. С обеих сторон штифта 56 находятся вблизи упоров 51 и 52 два электромагнита 57 и 58, катушки которых 59 и 60 включены в электрические цепи 61 и 62. Электрические цепи могут с помощью ключей 63 и 64 замыкаться
или разрываться. Кроме того с обеих сторо) на штифт 56 опираются два двухплечевых коромысла 65 и 66, качающиеся вокруг перпендикулярных плоскости чертежа осей 67 и 68. Обращенные друг к другу концы двойных коромысел 65 и 66 подводятся между штифтов 69 и 70 к обеим сторонам штифта 56. На других концах двойных коромысел укреплены пластины 71 и 72.
Если цепь 61 с помощью ключа 63 замкнута, то в катушке 59 протекает электрический ток, электромагнит 57 создает магнитное поле и притягивает пластину 71. При этом коромысло 65 поворачивается вокруг оси 67, штифт 56 через штифт 70, преодолевая сопротивление пружины 54, выжимается из углубления 53, и оправа 46 притягивается буфером
49к упору 51. В этом положении оправа 46 остается около /4 периода маятникового движения и через .пластину 47 осуществляет изменение параллактического угла на величину около 2AIF относительно нулевого положения. После этого ключ 63 разрывается, а ключ 64 замыкается. Вследствие этого электромагнит 57 -прекращает свое действие, оправа может вернуться в нулевое пололсение, и пластина 71 отпадает от электромагнита 57. Одновременно оправа 46 с помощью электромагнита 55 притягивается своим буфером
50:к упору 52, лластина 72 притягивается, так что вместо коромысла 65 коромысло 66 своим концом, расположенным за штифтом 56, выжимает последний вниз через штифт 76. В этом положении оправка 46 снова задерживается около /4 периода, и осуществляется через пластину 47 изменение параллактического угла на величину около относительно нулевого положения, пока в токовой цепи 62 ключ 64 не разорвется, а в токовой цепи 61 ключ 63 замкнется, так что пластина 71 и оправа 46 снова притягиваются электромагнитом 57. Таким образом, маятниковое движение оправки 46 повторяется по описанному способу.
Пластина 47 может быть выполнена в виде простого клина. В этом случае при качании оправки 46 вокруг оси 48 кроме бокового смещения появляются горизонтальные смещения линии визирования. Соответствующим подбором клина и маятникового движения можно, однако, сделать горизоитальные колебания линии визирования настолько малыми, что они при измерении не ощущаются. Попеременные замыкания и размыкания ключей 63 и 64 могут происходить автоматически.
Фиг. 4 представляет собой пластину 47 гвиде носителя двух находящихся на определенном расстоянии друг от друга марок 73 и 74. Этот носитель располагается в фокальной плоскости окуляра со стороны объекта, также как носитель 6. Такой же с учетом .параллакса между метками носитель располагается в фокальной плоскости со стороны объекта окуляра 30. При стереоскопическом наблюдении наблюдаются две измеритель
