Компенсатор для оптических при-бОРОВ Советский патент 1981 года по МПК G01C5/02 

- , 1 : изобретение относится к оптичес кому приборостроению и мсжет быть использовано в геодезических прибору, например зенит- и надир-проектирах, нивелирах с самоустанавяиваюц;е:йся линией визировани9 и теодолитах. Известен ксялпенсатор, используемый в нивелиргис с самоустаиавливающейся линией визирования, со|де&жащий три металличесК11е нити, н& которых подвешена визирная сетка или объектив зрительной трубы. Длина ии тей равна фокусному расстоянию объектива зрительной трубы. При наклоне зрительной трубы на мгшый угол визирная сетка или объектив, .подвешенные иа нитях, смещаются и комй сируют угол наклона визирного луча. Такой компенсатор может с«абклиэировать луч в вертикальном положении 1 . Однако теисой компенсатор требует большой высоты прибора для подвески иа нитях оптического элемента.Поэто для кс 1Шенсат(фа в качестве оптичес кого элемента примюняют линзы или о ективы с неболслоим фокусньм расстоя ем, что снижает точность прибора. Известен компенсатор для приборов с сгилоустсдавливающейся линией визирования, содержащий корпус, умножитель и оптическую систему 2. Недостатком известного устройства является накопление погрешностей от , что приводит к снижению точности устройства, кроме того оно требует сложной системы демпфирования. . Цель изобретения - увеличение точности и надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что оптический элемент выполняется в виде положительных и отрицательныхлинз одинаковой преломляющей силы, которь устанавлнвгиотся попеременно. Такое устройство позволяет уменьшить габариты прибора, повысить его точность, улучшить стабилизицию и облегчить работу с ним. Иа фиг. I и 2 показана принципиальная схема,, поясняющая действие умножительного компенсатора; на фиг.3схема ксшпенсатора; на фиг. 4-разрез компенсатора; на фиг. 5 и .6 - положение компенсатора с оптическим умножителем при наклоне прибора на малый угол , автоматически

приводящего визирный луч в отвесное положение, направленное вверх (фиг.5зенит и вниз (фиг. 6) - надир.

Компенсатор (фиг. 3) крепится к корпусу 1 прибрра и содержит цилиндрический корпус 2, цилиндрические кольца 3 и 4, металлические нити 5, защитное стекло 6, отрицательные линзы 7 , 7,,,..7„, положительные линзы 8, 8,,....,8 и объектив 9.

Цилиндрическое кольцо 3 (фиг. 3) соединено соосно со зрительной трубой прибора, в него вмонтированы оправы с положительными линзами 8 , , над которыми расположены соответственно отрицательные линзы 7 , 72 ,...., 7 . На оправах линз 7 7j,....,7n имеется по три выступа 11 (фиг. 4), проходящих через отверстия в кольце 3 и соединенных с кольцом 4, подвешенным выступами 10 основания в трех точках А , В и С на металлических нитях, верхние концы которых прикреплены в точках А, В и С к корпусу компенсатора. Линзы в каждой паре 8 и 7у, 83 и 7 ,...., БП и 7 одинаковой прелс шяющей силы, но противоположного знака, поэтому при отгоризонтированном приборе когда оптические оси совпадают, в целом система компенсатора не изменяет направление луча S.

Стержень (фиг, 1), подвешенный в точках D и С на двух металлических нитях, верхние концы которых закреплены в точках А и В корпуса какоголибо прибора, при наклоне последнего на малый угол (фиг. 2) смещается на величину

. I (1) Все точки стержня и точки 1 - 4, располо1женные на нормали к нему, смещаются соответственно в положения 1 - 4 на одинаковую величину, равную Л. При наклоне прибора на малый угол е (фиг. 5) цилиндрическое кольцо 4 отклоняется на величину ь и смещает Кё1ждую отрицательную (положительную - фиг. б) линзу на такую же величину. Луч визирования S отклоняется последовательно каждой отрицательной (положительной) линзой на вeлJичинy угла соответственно

-1 Д I U г- Д

-T-V -.Vt;

, f - фокусные расстояния линз.

Всей системойкомпенсатора луч визирования отклоняется на угол

...)

f, Tj или учитывая (1)

-(Ч--У

При использовании в компенсаторе линз с одинаковым фокусным расстоянием формула (2) дает

° (

7

Компенсатор автоматически стабилизирует луч визирования в вертикальном положении, поэтому в соответствии с этим длина нитей подчинена условию l- - f

Для компенсатора используются длиннофокусные линзы, позволяющие

ft увеличить точность прибора и уменьшить аберрации компенсатора, так как смещение Д при малой длине нитей получается малое, а нити малой длины позволяют уменьшить габариты прибора.

5 Компенсатор может быть использован в геодезическом приборостроении при создании, например, нивелиров, приборов вертикального проектирования с автоматической стабилизацией

0 визирного луча, что позволит увеличить точность этих приборов.

Формула изобретения

5 Компенсатор для оптических приборов с самоустанавливающейся вертикально линией визирования, содержащий корпус, умножитель и оптическую систему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и

надежности работы устройства, его оптический элемент выполнен в виде положительных и отрицательных линз одинаковой преломляющей силы, которые установлены попеременно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Патент США № 2890616, кл. 356-250, 1952.

2.Авторское свидетельство СССР

524077, кл. G ОС 1 15/02, 04.04.75 (прототип).

В

о

мг. /

Фиг. 2

В W

С 4

Фиг 6