Визирная труба Советский патент 1980 года по МПК G01B9/00 

1

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к системам наблюдения за визирной маркой, устанавливаемой на различных объектах, и может быть использовано в станкостроении, судострошии, машиностроении и друтих отраслях промышленности-, а также при решении рцца задач в Инженерной геодезии.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является визирная труба, содержащая последовательно расположенные объектив, сопрягающий отражатель в внде призменного блока с полуотражающей поверхностью, фокусирующую призму с крышей и опорное зеркало, сежу с полевой диафрагмой и окуляр 1.

Недостатком такой трубы является невысокая дальность действия.

Целью изобретения является повышеиие дальности действия визирной трубы.

Поставленная цель достигается тем, что сопрягающий отражатель выполнен, в виде зеркала, установленного под углом 45° к оптической оси объектива и жестко связанного с

его центральной -частью, размер сопрягающего отражателя в направлении, перпендикулярном оси объектива, выбирается из условия:

1+1 (D- I),

где I - диаметр полевой диафрагмы; D -световой диаметр объектива; f- фокусное расстояние объектива.

На фиг. 1 изображена визирная труба; на

10 фиг. 2 - вид А фиг. 1.

Визирная труба содержит последовательно расположенные объектив 1, сопрягающий отражатель 2 в виде зеркала, установленного под углом 45 к оптической оси объектива и жест15ко связанного с его центральной частью, фокусирующую призму 3 с крышей и опорное зеркало 4, сетку 5 с полевой диафрагмой 6.и окуляр 7.

Жедткая связь зеркала отражателя 2с объек20тивом может быть достигнута, например, выполнением отражателя в форме цилиндра (как это показано на фиг. 1), на один из торцов которого, срезанного под углом 45, нанесено отражающее покрытие, а второй торец приклеен к центральной зоне задней поверхности объектива Сопрягающий отражатель 2 служит для оптичес кого сопряжения оси окуляра 7 с осью системы объектив 1 - фокусирующая призма 3. Необходимость связи сопрягающего отражателя именно с центральной зоной объектива обусловлена тем, что в противном случае в ход лучей должны быть введены какие-либо элементы крепления, например спицы, которые будут дополнительно перекрывать световой поток, проходящий через объектив, т.е. ухудщать условия наблюдения. Сетка 5 совмещена с плоскостью полевой диафрагмы 6. Точка Fопределяет положение заднего фокуса- объектива. Размер d сопрягающего отражателя в направлении, перпендикулярном оси объектива (фиг. 2),выбирается из условия: I + i 2(0 I - диаметр полевой диафрагмьх; D - световой диаметр объектива; f - фокусное расстояние объектива. Рассчитанный по зтой формуле размер d является оптимальным. При меньщем размере d отражателя 2 для заполнения светом полевой диафрагмы 6 необходимо сместить ее вместе с сеткой 5 в направлении оси объектива. В это слзчае, как бидно на фиг. 1, элементь зритель ной трубы окажутся в сьетовом пучке лучей, выщедщих из объектава, в результате чего по|явятся искажения волнового фронта, т.е. ухуд1ПШТСЯ качество изображения. Если увеличить размер d, то будет иметь место неоправданное увеличение нерабочей зоны объектива, т.е. снизится количество световой энергии, используемой для построения изображения. Визирная труба работает следующим образом. Световой пучок от марки (на чертеже не показана), расположенной на -конечном расстоянии в пространстве предметов, пройдя объектив 1, попадает в фокусирующую призму 3. Отразившись от катетной грани, весь пучок света попадает сначала на одну грань крыши, а затем на другую, после чего, выйдя из призмы 3, отражается от опорного зеркала 4 и про ходит снова через призму 3 в обратном направлении. При этом, благодаря раздельному ходу светового пучка с грани на грань крыпш, фокусирующая призма не вызывает потери разрешающей способности в направлении, перпендикулярном ребру крыши. После вторичного прохождения призмы 3 сходящийся световой пучок падает на зеркало 2 к, отразивщись от него, попадает на с«тку 5, где и формирует изображение марки, рассматриваемое через окуляр 7 глазом наблюдателя. При смещении визирной марки вдоль оптической оси объектива для совмещения ее изображения с плоскостью с«тки 5 производят перефокусировку путем перемещения фокусирующей призмы (см. фиг. 1, пунктир). Так как сетка 5 не входить в зону светового диаметра объектива, то размер d зеркала 2 в направлении, перпендикулярном оси объектива, выбирается из условия: .,.1 (D - I). Зона минимального виньетирования (перекрытая) центральной части объектива имеет диаметр, равный d,.a размер dзеркала 2 в плоскости его наклона относительно оси объектива в 2 раза больше размера d, т.е. - 1 - VTd ч Формула изобретения Визирная труба, содержащая последовательно расположенньге объектив, сопрягающий отражатель, фокусирующ5то призму с крышей и опорное зеркало, сетку с полевой диафрагмой и окуляр, отличающаяся тем, что, с целью повышения дальности действия, сопрягающий отражатель выполнен в виде зеркала, установленного под углом 45° к опти4ecKj)ji оси объектива и жестко связанного с его центральной частью, размер сопрягающего отражателя в направлении, перпендикулярном оси объектива, выбирается из условия: S,(0диаметр полевой диафрагмы; световой диаметр объектива; , фокуснЬе расстояние объектива. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Афанасьев В. А. и Усов В. С. Оптические приборы и методы контроля прямолинейHQC1H. М., Недра, 1973, с. 132 (прототип). Фиг.1 iPut.2