ДАЛЬНОМЕР С ДВУМЯ ОКУЛЯРАМИ Советский патент 1928 года по МПК G01C3/14 

Предлагаемое изобретение капается дальномера с двумя окулярами, состоящего из двух монокулярных двойных зрительных труб и дающего наблюдателю одновременно орто - стереоскопическое и псевдо-стереоскопическое пространственное изображения определяемого предмета; дальномер снабжен установочным приспособлением, которое дает возможность изменять разницу между кажущимися расстояниями обоих этих изображений. Для проверки и возможных поправок предлагаемого дальномера одна из его двойных зрительных труб может быть установлена в такое положение, при котором лучи, входящие в совмещающую изображения систему призм этой двойной зрительной трубы со стороны ее окулятора, могут быть объективными отражательными системами этой двойной трубы подведены к об′ективным системам другой трубы. Согласованность обеих двойных зрительных труб в отношении длины их баз не необходима. Если длина базы одной из них отличается от другой на такую величину, что при проверке обе системы пучков лучей, выходящие из одной, не могут войти достаточной частью в другую, то входную отражательную систему одной двойной трубы можно устроить так, чтобы она была нечувствительна к небольшим вращениям в плоскости измерения. Вследствие передвижения этой системы в направлении базисной линии для проверки, базу этой двойной зрительной трубы можно привести приблизительно к длине базисной линии другой зрительной трубы. Если достигнуто рассмотренное выше относительное положение обеих двойных зрительных труб, то дальномер будет в порядке, если при том положении установочного приспособления, в котором на шкале дальностей у дальномера нанесено "Бесконечность", от марки, находящейся в поле зрения окулятора одной из двух зрительных труб, в поле зрения окулятора другой трубы отбрасываются два частичных изображения, расстояние между которыми в направлении базисной линии равно нулю. Если это расстояние не равно нулю, то для исправления дальномера достаточно, действием установочного приспособления, свести это расстояние к нулю и затем выведенные этим из положения, в котором прибор дает показание "Бесконечность", части приспособления указывающего расстояние, после расцепления с установочным приспособлением, установить одни относительно других так, чтобы на шкале снова получилась бы бесконечность. Также можно было бы пользоваться особым вспомогательным установочным приспособлением, и собственное установочное приспособление, действующее совместно с приспособлением для отчета расстояний, можно было бы оставлять в том положении, в котором указывается "Бесконечность". Вышеуказанной маркой могла быть действительная марка или же изображение подходящего предмета, полученное оптической системой.

Для того, чтобы в двойной трубе, используемой при обратном ходе лучей, возможно было подвести лучи другой двойной трубе, можно привести последнюю в два различные положения, а именно: или в положение, в которое она приходит, когда она из своего первоначального положения будет повернута около оси, параллельной своей базисной линии на 180° (если надо, она будет сдвинута еще пераллельно самой себе на некоторую величину) или в положение, в которое она приходит, когда она повернута на 180° около оси, перпендикулярной к плоскости измерения (при этом опять-таки, если надо, она будет сдвинута еще на некоторую величину параллельно самой себе).

Если в дальномере каждое из полей зрения разделено параллельной разделяющей линией на две части, каждая из которых содержит только часть определяемого об′екта, при чем оба частичных изображения сходятся соответственными точками на линии раздела, то не всегда возможно посредством одного из вышеприведенных способов перестановки из одного положения в другое получить такое взаимное положение обеих двойных труб, при котором лучи, выходящие из одной трубы, действовали бы в другой трубе: при употреблении дальномера каждое из четырех частичных изображений получается только от лучей, которые входят сверху или снизу в соответствующую об′ективную отражательную систему; только двойная труба дальномера, применяемая при проверке его с обращенным ходом лучей, в состоянии из каждой своей об′ективной отражательной системы или заставить выходить только лучи, направленные вверх, или только лучи, направленные вниз. Для того, чтобы лучи, выходящие из одной двойной трубы, действовали бы в другой, необходимо чтобы той об′ективной отражательной системе, которая дает выход лучам, направленным вверх, противостояла система, которая предназначена для воспринятия лучей, подходящих снизу и чтобы об′ективной отражательной системе, которая дает лучам выход вниз была противопоставлена такая система, которая предназначена для лучей, идущих сверху. Только в одном из четырех возможных случаев выполнимо указанное условие, а именно, лишь в том случае когда имеются два частичных изображения прямых и два обращенных в указанном направлении, а также в том случае, когда двойная труба, используемая для обратного направления лучей, будет приведена в такое положение, которое соответствует повороту ее около оси, параллельной ее базисной линии. При этом каждый из остальных трех случаев: может быть сделан пригодным. С этой целью, для проверки по крайней мере у одной двойной трубы, должно быть сделано такое изменение, при котором оба пучка лучей, проходящих через двойную трубу, будут изменены в отношении их наклона к плоскости измерения на соответственную величину; при этом, не должен изменяться наклон этих пучков лучей а плоскости измерения. Можно, например, пользоваться передвижными или переменными, в отношении их отклоняющего действия, преломляющими клиньями, главная плоскость сечения которых параллельна направлению базисной линии и которые установлены перпендикулярно к плоскости треугольника, в которой производится измерение. Можно также у соответствующей двойной трубы об′ективным линзам вместе с системой разделительных призм дать небольшое вращение по отношению к корпусу двойной трубы, несущему об′ективную отражательную систему около оси, не перпендикулярной к плоскости треугольника, в которой производится определение (лучше всего около оси, лежащей в плоскости этого треугольника измерения.

На фиг. 1-5 и 6-11 чертежа изображены два варианта предлагаемого дальномера с двумя окулярами.

На фиг. 1-5 показан дальномер, который состоит из двух совмещающих изображения дальномеров. Каждый из них под линией раздела дает прямое изображение, а над линией раздела, обращенное в направлении перпендикулярном к базисной линии частичное изображение определяемого предмета. Фиг. 1 представляет план и фиг.2 - поперечный разрез дальномера, оба в рабочем положении. Предназначенный для левого глаза наблюдателя совмещающий дальномер (левый совмещающий дальномер) состоит из двух труб а¹ и а², которые соединены между собою средней частью b¹. Трубка а¹ имеет на левом конце своем два преломляющих стеклянных клина с¹ и d^l, каждое из которых помещается: в коническом зубчатом колесе е¹. Коническая шестеренка ƒ¹, вращаемая от кнопки g¹, сцепляется с обоими этими коническими колесами и дает возможность вращаться обоим клиньям (один относительно другого). За клиньями с¹ и d¹ установлен об′ектив h¹. Трубка а¹ имеет головку i¹, в которой помещается, угловая отражательная призма j¹. Трубка а² имеет у правого конца два преломляющих стеклянных клина с² и d², вставленных каждый в коническое колесо е¹. Коническое колесо ƒ², которое может приводиться от кнопки g², сцепляется, с обоими этими колесами и дает возможность вращать эти клинья (один относительно другого). Кнопка g² снабжена барабаном k¹ с делениями дальности k²; соответствующий указатель k⁰ прикреплен к трубке а². За клиньями с² и d² расположен об′ектив h². Трубка a² набжена головкой i² и с угловой отражательной призмой j². Система разделительных призм, состоящая, из двух призм l¹ и l², принимает идущие из призм j¹ и j² пучки лучей. Соединяющий призмы l¹ и l² склеивающий слой l³ представляет в верхней половине разделительный слой; это видно из фиг. 3, показывающей боковой вид призм l² в крупном масштабе, в направлении стрелки А на фиг. 1. Окуляр Рамздена m¹ и n¹ служит для наблюдения обоих частичных изображений, получаемых в системе разделительных призм. Левый совмещающий дальномер зажат в опорах о¹ и о² стойки о, которая имеет цапфу о⁰ для насаживания на штатив. Правый совмещающий дальномер состоит из двух труб а³ и а⁴, которые соединены средней частью b². Трубка а³ снабжена об′ективом h³, а трубка a⁴ - об′ективом h⁴. Трубка а³ имеет головку i³ с угловой отражательной призмой j³ и снабжена двумя отверстиями a⁵ и a⁶, пропускающими лучи, идущие от определяемого предмета к призме j¹. Трубка а⁴ имеет головку i⁴, содержащую угловую отражательную призму j⁴. Система разделительных призм, состоящая из трех призм р¹, р², р³, принимает пучки лучей, идущие от призмы j³ и j⁴. Склеивающий призмы р² и р³ слой р⁴ сделан в верхней своей половине в виде разделительного слоя; это видно из фиг. 4, представляющей призму р³ в более крупном масштабе, рассматриваемую в направлении стрелки В на фиг. 1. Прямая черта р⁵ нанесена поперек через линию раздела р⁰. В отверстии средней части b², на пути того из обоих, выходящих из системы разделительных призм, смешанных пучков лучей, осевой луч которого выходит из системы разделительных призм параллельно направлению базисной линии, - помещена коллективная линза р⁶. Помещенная в отверстии средней части b¹ левого совмещающего дальномера собирательная линза р⁷, за которой помещена угловая зеркальная призма р⁸, передает оба частичных изображения, полученные в разделительной системе призм p¹, р², р³ от определяемого предмета, в фокусную плоскость рамзденовского окулятора m², n². Правый совмещательный дальномер (кроме частей, имеющихся в средней части b¹ левого совмещательного дальномера) лежит на двух опорах о³ и о⁴ стопки о. Опора о³ имеет стерженек о⁵, входящий в винтовой паз о⁰ трубки а³. Трубка а⁴ снабжена ручкой а⁵ и буртиком (обоймой) а⁶. Расстояние между ручкой а⁵ и буртиком (обоймой) а⁶ с одной стороны и шаг паза а⁰ с другой - выбраны таким образом, что в положении правого совмещательного дальномера, показанном на фиг. 1, буртик (обойма) прилегает к правому срезу опоры o⁴, а после вращения этого дальномера около его базисной линии на 180° ручка прилегает к левому срезу той же опоры.

Если дальномер должен быть проверен, то необходимо правый совмещающий дальномер помощью ручки а⁵ повернуть на 180° около его базисной линии, при чем не принимает положение, показанное на фиг. 5. От действия системы разделительных призм р¹, р², р³ об′ективы h³ и h⁴ дают находящееся в бесконечности действительное изображение (каждый по одной из двух половин штриха р⁵, который освещается лучами, проходящими через линзу p⁶). Посылаемое об′ективом h³ изображение передается посредством призм j³ и j¹ об′ективу h¹, а посылаемое об′ективом h⁴ изображение передается посредством призм j⁴ и j² об′ективу h². Об′ективы h¹ и h² передают из каждого соответствующего изображения только то изображение, часть которого действием системы разделительных призм l¹, и l² передается к окуляру m¹, n¹. Дальномер в порядке, если в том взаимном положении клиньев с² и d², при котором указатель k⁰ на шкале k² показывает "Бесконечность", оба видимые через окуляр m¹, n¹ изображения отрезка штриха р⁵ на линии раздела системы разделительных призм l¹, l² сходятся. Если такого положения не имеется, то вращением кнопки g¹ надо его установить.

На фиг. 6 до 11 изображен другой вариант предлагаемого дальномера, состоящего из двух совмещающих дальномеров; в этом случае, однако, применяются два совмещающих дальномера, каждый из которых даст два прямых частичных изображения. Фиг. 6 - представляет вид спереди, фиг.7 - план и фиг. 8 - поперечный разрез дальномера (все виды в рабочем положении инструмента). Левый совмещающий дальномер этого варианта отличается от дальномера по первому варианту только системой разделительных призм. Последняя состоит во втором варианте из двух призм q¹ и q² и отличается от системы разделительных призм первого варианта: в призме l¹ по первому варианту, соответствующей призме q¹ второго варианта, одна из зеркальных поверхностей сделана крышевидной. Фиг. 9 показывает устройство, в котором соединены вместе призмы q¹ и q² разделительного слоя q³ в виде призмы q² в большем масштабе, видимой по направлению стрелки С на фиг. 7. Правый совмещающий дальномер по второму варианту отличается от первого варианта прежде всего своей системой разделительных призм. Система разделительных призм по второму вариант, состоит из трех призм r¹, r¹ и r³ и отличается от первого варианта в том отношении, что у призмы r³ второго варианта, соответствующей призме р³ первого варианта ни одна из зеркальных поверхностей не имеет крышевидной формы. Фиг. 10 представляет устройство соединяющего между собой призмы r² и r³ склеивающего слоя r⁴ в качестве разделительного слоя, при чем здесь нет поперечной черты показанием призмы в большем масштабе видимой в направлении стрелки D на фиг. 7. Правый совмещающий дальномер имеет в своих трубках а³ и а⁴ по преломляющему стеклянному клину s, главное сечение которого параллельно базисной линии этого совмещающего дальномера и который помощью головки s⁰ может быть повернут на 180° около этой базисной линии; концы щелей t, которые пропускают соответствующие головки s° через соответственную трубку, служат при этом в качестве упоров для ограничения вращения. При показанном на фиг. 6 и 7 положении клиньев s плоскости главного сечения их перпендикулярны каждая к плоскости измерения, при чем преломляющий край клиньев направлен вверх. Правый совмещающий дальномер во втором отверстии своей средней части b² имеет еще собирательную линзу р⁹, которая находится на пути того из обоих смешанных, выходящих из системы разделительных призм, пучков лучей, осевой луч которых выходит в направлении перпендикулярном к базисной линии из системы разделительных призм. Правый совмещающий дальномер второго варианта отличается от соответственного по первому варианту тем, что он покоится на двух открытых опорах u¹ и u². У правого совмещающего дальномера отсутствует винтообразная направляющая щель а⁰ и соответствующий штифт о⁵, а также ручка а⁵ и буртик (обойма) а⁶, но он имеет два штифтика υ¹ и υ², а также два штифтика w¹ и w², при чем взаимное расстояние между штифтами υ¹ и υ², а также w¹ и w² такое же, как и между двумя соответственными отверстиями х¹ и х² в опорах u¹ и u². В рабочем положении, согласно фиг. 6, правый совмещающий дальномер лежит на опорах u¹ и u² так, что в отверстие х¹ входит штифтик υ¹, а в отверстие х² - штифтик υ².

Для проверки дальномера надо приподнять правый совмещающий дальномер из опор u¹ и u², повернуть на 180° около оси, перпендикулярной к плоскости измерения, и так положить его на опоры u¹ и u², чтобы в отверстие х¹ вошел бы штифт w², а в отверстие х² - штифт w¹; при этом правый совмещающий дальномер придет в положение, показанное на фиг. 11. Затем клинья s надо повернуть на 180°; они будут расположены преломляющими краями вниз. Весь дальномер в целом устанавливается затем на своем штативе таким образом, чтобы линза р⁹ была направлена на подходящий по форме отдаленный предмет. Изображение этого предмета линза р⁹ отбрасывает на склеивающий слой r⁴, представляющий собою разделительный слой. Это изображение имеет значение поперечной черты р⁵ первого варианта. Ход движения лучей соответствует по существу ходу лучей в первом варианте, при чем вследствие действия клиньев s лучи, выходящие из правого совмещающего дальномера, действуют и в левом совмещающем дальномере.

Дальномер с двумя окулярами, состоящий из двух двойных зрительных труб с одним окуляром, дающий одновременно одно орто-стереоскопическое и одно псевдостереоскопическое пространственные изображения наблюдаемого предмета и снабженный установочным приспособлением, которое допускает изменение разницы между кажущимися удалениями обоих пространственных изображений, отличающийся тем, что для поверки установки дальномера одна из двойных зрительных труб устроена таким образом и снабжена такими приспособлениями, чтобы она, например, путем поворота вокруг оси перпендикулярной оси трубы и с одновременным ее смещением вдоль оси (фиг. 1-5), путем перекладывания ее в подставке (фиг. 6-11) или т.п. могла быть приведена в такое положение, при котором лучи, входящие со стороны окулятора в систему призм, совмещающих изображения у этой двойной зрительной трубы, направлялись бы через об′ективные отражающие системы этой трубы в об′ективные отражающие системы другой двойной зрительной трубы.