Визирная зеркально-линзовая труба Советский патент 1982 года по МПК G01C1/02 

1

Изобретение относится к техни1ческой физике, а именно к топографическим приборам и может быть использовано в геодезическом и маркшейдерском приборостроении для создания лазерных теодолитов с зеркально-линзовыми трубами.

Известен лазерный теодолит ДКМ-2А фирмы Керн, содержащий визирную трубу с призмой - кубом, размещенным в фокальной плоскости объектива трубы на сетке, на который подается при помощи волоконной оптики пучек лазерного излучения, проектируемый оптической системой трубы на объект и рассматриваемый окуляром на сетке нитей указанной призмы - куба 1.

Недостаток этого устройства состоит в соединении источника лазерного излучения с окулярной частью визирной трубы, чем создается затемнение самой сетки и неудобство в обращении с прибором при производстве измерений. Кроме того, труба не имеет

устройства автоматической компенсации наклона оси ее вращения.

Известна также зеркально-линзовая визирная труба, содержащая объектив, горизонтальную ось вращения, неподвижное зеркало с центральным отверстием, подвижное зеркало, сетку нитей и окуляр 2.

Недостатком этого устройства является невозможность производить

10 лазерную индикацию цели по линии визирования, расположенной в стабилизированной отвесной плоскости, свободной от наклона оси вращения трубы.

15

Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений путем выполнения световой индикации точки наблюдения пазерным лучом, при одновременном наблюде10нии правильности ее маркировки.

Поставленная цель достигнута тем, что в зеркально-линзовую визирную трубу введены светоделительная приз3ма - куб и источник лазерного излучения, горизонтальная ось вращени выполнена полой, при этом неподвижное зеркало с центральным отверстием расположено под углом 45 к линии визирования, подвижное зеркало расположено перпендикулярно к горизонтальной .оси вращения на.половине фокусного расстояния объектива в полой оси вращения, светоделительная призма - куб размещена в центральном отверстии неподвижного зеркала, оптический центр которого сов мещен с точкой пересечения визирной оси и оси ее вращения, а лазерная подсветка установлена с возможность подведения излучения в полую ось вращения трубы. Такое взаимное расположение опти ческих элементов зеркально-линзовой трубы и источника лазерного излучения обеспечивает возможность производить одновременно как наблюдение точки, так и ее световую индикацию лазерным лучом с маркировкой указан ной точки, расположенной в отвесной коллимационной плоскости визирования. На фиг. 1 показана труба в подго товленном для работы положении, вид сверху; на фиг. 2 - узел источника лазерного излучения, продольный разрез. Визирная труба состоит из корпус 1, укрепленного на полой оси 2 ее вращения, объектива 3, неподвижного зеркала 4, расположенного в корпусе 1 под углом kS к линии визирования и снабженного центральным отверстием соосным с полой осью 2, зеркала 5 конпенсатора, свободно подвешенного на маятнике с демпфером 6, заключенных в подвижном блоке 7 на одном конце оси 2, и выполняющего одновременно роль компенсатора наклона оси вращения трубы и фокусирующего элемента, светоделительной призмы куба 8, установленной в центральном отверстии зеркала и призменной обо рачивающей системы 9 с сеткой нитей расположенной в фокальной плоскости объектива и рассматриваемой окуляром 10. В конце полой оси 2, противоположном блоку 7, установлена колонка 11, содержащая призму 12 и рассеивающую линзу 13, заключенные в общую оправу с возможностью двухстороннего наклона для юстировки причем отражающая призма 12 разме9щена в фокальной плоскости объектива визирной трубы, а к ней присоединен светопровод f, связанный с линзой 15, установленной на оси светового потока, идущего от источника 16 лазерного излучения, размещенного внутри колонки теодолита или вне ее, например на штативе. Устройство работает следующим образом. При горизонтальном положении оси 2 вращения трубы световой поток от объекта после прохождения объек- тива 3 падает на неподвижное зеркало и отражается им на зеркало 5 компенсатора, отразившись от которого, направляется через центральное отверстие зеркала k на призму - куб 8, а оттуда, после изменения его направления на 90, направляется через призменную оборачивающую систему 9 на сетку нитей, рассматриваемую окуляром 10. В случае наклона оси вращения трубы 2 подвесное зеркало 5 компенсатора остается вертикальным и смещает на вертикальную нить сетки ту точку изображения объекта, которая соответствует отвесной коллимационной плоскости прибора. Для световой индикации этой точки объекта включается источник 16 лазерного излучения и его световой поток, сфокусированный линзой 15, направляется посредством световода Т и призмы 12 на рассеивающую линзу 13 и призму - куб 8, далее на зеркало 5 компенсатора и, отразившись от него и зеркала , направляется через объектив 3 на объект визирования. Благодаря наличию в оптической системе одного фокусирующего элемента, например, подвижного зеркала 5 на сетке нитей трубы, просматриваемой окуляром 10, получается изображение объекта, индицированного сфокусированным лазерным лучом. Применение предлагаемого устройства даст возможность, наряду с наблюдением объекта визирной трубой, свободной от наклона оси ее вращения, производить одновременно световую индикацию цели и контроль ее маркировки в отвесной коллимационной плоскости трубы, что особенно важно при геодезическом контроле ус гановки строительных конструкций. ведении проходческих машин и других работах, позволяет повысить их ка.чество и эффективность. Формула изобретения Визирная зеркально-линзовая труба, содержащая объектив, горизон тальную ось вращения, неподвижное зеркало с центральным отверстием подвижное зеркало, сетку нитей, оку ляр, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений путем выполнения световой индикации точки наблюдения лазерным лучом при одновременном наблюдений правильности е маркировки, в зеркально-линзовую визирную трубу введены светоделительная призма - куб и источник лазерного излучения, горизонтальная ось вращения выполнена полой, при этом неподвижное зеркало с централь 96 ным отверстием расположено под углом kS к линии визирования, подвижное зеркало расположено перпендикулярно к горизонтальной оси вращения на половине фокусного расстояния объектива в полой оси вращения, светоделительная призма - куб размещена в центральном отверстии неподвижного зеркала, оптический центр которого совмещен с точкой пересечения визирной оси и оси ее вращения, а лазерная подсветка установлена с возможностью подведения излучения в полую ось вращения трубы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зацаринный А.В. Автоматизация высокоточных инженерно-геодезических измерений, 1976, Недра, с. I. 2.Авторское свидетельство СССР N 136897, кл. G 01 С 1/02,06.07.60 (.прототип) .

/ х

./г